Часть II Моделирование в организационном проектировании
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.
На правах рукописи
Задание на курсовой проект по дисциплине
«Б.1.3.9.1 Моделирование
в организационно-технологическом проектировании»
направления подготовки
«08.03.01"Строительство"»
Профиль «"Промышленное и гражданское строительство"»
с методическими указаниями к выполнению
1. Исправлены надписи на рис. 8 и в формуле ниже
Саратов 2015
Составители:
- к.т.н., доц. Снарский В.И.,
- к.т.н., доц. Снарский С.В.
Рецензент к.т.н., доц. Желтов П.К.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ.. 2
Часть I Моделирование в технологическом проектировании. 3
Моделирование параметров технологических процессов. 3
Часть II Моделирование в организационном проектировании. 7
Рациональное планирование поставок материалов. 7
Рациональное планирование распределения трудовых ресурсов. 10
Перечень рекомендуемой литературы.. 13
ВВЕДЕНИЕ
Издание подготовлено в соответствии с программой курса Б.3.3.6.1 «Моделирование в ОТП» для высших учебных заведений по направлению 270800.62 "Строительство".
В тексте указаны исходные данные для приведенных примеров решения задач технологического и организационного проектирования. Конкретные числовые значения данных для проектирования выдаются студенту в индивидуальном порядке.
|
|
|
Часть I Моделирование в технологическом проектировании
Моделирование параметров технологических процессов
Задание
Изучить физические основы набора прочности бетона. Построить математическую модель набора прочности бетона при монолитном бетонировании на основании экспериментальных данных с использованием инструментария MS EXCEL.
Исходные данные и указания по выполнению
В рамках настоящего проекта в качестве экспериментальных данных допускается принять данные из специализированных литературных источников, выбираемых студентом по собственному усмотрению.
Например, рассмотрим график, соответствующий температуре +100С.
Рис. 1. Пример графика набора прочности бетона
Примем точки R(1) = 10, R (2)=18, R(8)=45, R(20)=70.
Принятые значения R для удобства сравнения с исходными данными имеют размерность процентов от R(28).
Построение модели включает несколько этапов.
1. Принятие общего вида модели.
2. Уточнение параметров (идентификация модели).
3. Оценка адекватности (верификация модели).
Модель строится с учетом физической сущности явления.
В качестве закона, отражающего физическую сущность явления, в рамках настоящего проекта допускается принять выражение
|
|
|
R=a+b·lg (t)).
Сначала строится точечная диаграмма MS Excel.
Рис. 2. Пример потроения точечной диаграммы
Затем производится выбор модели из перечня доступных моделей в инструменте MS Excel «Линия тренда». Для этого необходимо выбрать ряд и в контекстном меню выбрать опцию «Добавить линию тренда» (рис. ниже).
Рис. 3. Выбор операции построения линии тренда
В окне параметров линии тренда (рис. ниже) необходимо выбрать зависимость – «логарифмическая».
Рис. 4. Пример настроек инструмента построения линии тренда
Кроме того, необходимо отметить переключатели «показывать уравнение на диаграмме» и «поместить на диаграмму величину достоверности аппроксимации».
В поле «прогноз вперед на ... » проставить значение «60» или любое близкое нему на усмотрение автора проекта. Примерный вид результата вышеперечисленных операций показан на рис. ниже.
Рис. 5. Результат построения линии тренда с указанием аналитического вида аппроксимирующей функции
Полученный результат следует проанализировать, ответив на следующие вопросы:
1. Насколько правдоподобны (соответствую литературным источникам) параметра модели, полученные в результате построения линии тренда (в нашем случае а=6.8, b=20 ).
|
|
|
2. Насколько построенная кривая проходит через заданные точки (учесть параметр R2, представляющий собой меру отклонения).
3. Насколько вид построенной кривой совпадает с кривыми, изображенными в литературных источниках.
Положительные ответы на перечисленные вопросы свидетельствуют об успешной верификации модели.
Часть II Моделирование в организационном проектировании
Рациональное планирование поставок материалов
Задание
Решить задачу организации процесса монолитного бетонирования на нескольких объектах путем рационального планирования поставок бетонной смеси на строительные площадки с использованием инструментария MS EXCEL.
Исходные данные
Имеется 2 бетонных завода, один из которых выпускает 400 т в день, а второй 560 т в день. Бетон с этих заводов отправляется на 4 стройплощадки, потребность которых составляет 220т, 200т, 180т и 360т соответственно. Известна стоимость перевозки 1 т бетона с каждого завода на каждую стройплощадку (см. таблицу ниже). Показателем рациональности планирования является совокупная стоимость перевозки.
|
|
|
Таблица 1
Стоимость транспортировки бетона (в ед. стоимости)
| Завод 1 | Завод 2 | |
| Пл. 1 | 2 | 2 |
| Пл. 2 | 1 | 3 |
| Пл. 3 | 3 | 3 |
| Пл. 4 | 2 | 1 |
Указания к выполнению
Для решения задачи рационального планирования необходимо сконструировать модель, отражающую величину затрат в зависимости от принятого решения. Примерный вид такой модели представлен на рис. ниже.
Рис. 6. Пример потроения модели транспортировки
В голубых ячейках задан текущий (начальный) план перевозок. Серые клетки содержат ограничения, по возможностям заводов и потребностям площадок. Зеленые ячейки содержат текущее (в соответствии с принятым планом) распределение объемов по заводам и площадкам.
Розовые ячейки показывают стоимость перевозки на каждую площадку с одного завода с учетом принятого плана. Их сумма (в красной ячейке) является оценкой совокупных затрат.
Суть решения задачи состоит в том, чтобы изменяя значения в голубых ячейках найти такой план при котором ограничения по возможностям и потребностям (равенство соответствующих зеленых и серых ячеек) будут выполнены, а совокупные затраты (красная ячейка) примут минимально возможное значение.
Имеет место классическая транспортная задача. Традиционно для решения таких задач применяется симплекс-метод. Однако в рамках настоящей работы предлагается применить инструментарий MS Excel «Поиск решения» (см. рис. ниже).
Рис. 7. Выбор инструмента «Поиск решения»
Примерные настройки решателя показаны на рис. ниже.
После запуска процедуры поиска решения будет выдано сообщение об успешно найденном решении, а голубые клетки будут содержать значения оптимального плана транспортировки.
В случае, если решатель не сможет прийти к решению, следует изменить начальный значения (голубые клетки) и повторить процедуру поиска.
Рис. 8. Настройка инструмента «Поиск решения»
Отметим, что в рассматриваемом примере набор значений оптимального плана не является единственным. К такому же знаечнию целевой функции приводит набор
| 200 | 20 |
| 200 | 0 |
|
| 180 |
| 0 | 360 |
Рациональное планирование распределения трудовых ресурсов
Задание
Решить задачу рациональной организации работ на нескольких объектах путем распределения ограниченного количества бригад по объектам с целью скорейшего выполнения работ. Задачу решить с использованием инструментария MS EXCEL. Задачу решить в нелинейной постановке, учитывающей падение производительности с ростом числа бригад на одном объекте.
Исходные данные
Имеется 4 объекта. Объемы работ по объектам составляют 123, 204,178 и 364 единицы объема соответственно.
Объекты имеют различную специфику, поэтому производительность труда qi разнится от объекта к объекту и составляет 2,1;1,7;1,9 и 2,3 единицы продукции на бригадо-час.
Отличается и фактор снижения производительности труда αi и составляет 0,5;0,7;1,4 и 0,8 соответственно.
Общее количество бригад ограничено значением 20 шт.
Примерный вид модели в MS Excel представлен ниже.
Рис. 9. Пример построения модели распределения трудовых ресурсов
Закон, отражающий снижение темпа работ по участкам, примем в виде
Vi = qi × xiαi,
где qi – производительность на выбранном объекте с учетом его специфики; xi – количество ресурсов (число бригад) на выбранном объекте; αi – фактор нелинейности, обусловленный снижением производительности с повышением числа бригад.
Решение предлагается производить с помощью инструмента MS Excel «Поиск решения». Его примерный настройки показаны на рис. ниже.
Рис. 10. Пример настройки инструмента «Поиск решения»
Ниже показан результат поиска в пределах допустимого отклонения
Рис. 11. Результат поиска
Необходимо отметить, что план (3,7,3,7 à 33,82) приводит к еще скорейшему выполнению работ, но неотличим от полученного ранее (3,6,3,8 à 34,24) на стандартных настройках решателя. Для того, чтобы решатель пришел к плану (3,7,3,7 à 33,82) необходимо уточнить настройки решателя.
Перечень рекомендуемой литературы
1.. Ширшиков, Б. Ф. Организация, планирование и управление строительством : учебник / Б. Ф. Ширшиков. - М. : АСВ, 2012. - 528 с. : ил. ; 24 см. - Библиогр.: с. 528. - ISBN 978-5-93093-874-6 : 650.00 р.
Экземпляры всего: 40, аб (39), ч/зо (1)
2. Гусева, Е. Н. Экономико-математическое моделирование : учеб. пособие / Е. Н. Гусева ; Моск. психолого-соц. ин-т (М.). - М. : Флинта : МПСИ, 2008. - 216 с. ; 20 см. - Библиогр.: с. 216 (8 назв.). - Гриф: рек. Ред.-изд. Советом Рос. акад. образования к использованию в качестве учеб. пособия. - ISBN 978-5-89349-976-6. - ISBN 978-5-9770-0256-1 : 88.00 р.
Экземпляры всего: 5 ч/зо (1), аб (4)
3. Кундышева, Е. С. Экономико-математическое моделирование : учебник / Е. С. Кундышева ; науч. ред. Б. А. Суслаков. - М. : ИТК "Дашков и К", 2008. - 424 с. ; 21 см. - . - - ISBN 978-5-91131-236-7 : 220.00 р.
Экземпляры всего: 10ч/зо (1), аб (9)
4. Уткин, В. Б. Информационные технологии управления : учеб. / В. Б. Уткин, К. В. Балдин. - М. : ИЦ "Академия", 2008. - 400 с. : ил. ; 22 см . - ISBN 978-5-7695-3965-7 : 389.85 р., 306.07 р., 386.10 р.
Экземпляры всего: 26 ч/зо (1), аб (25) Свободны: ч/зо (1), аб (25)
5. Петраков, Ю. В. Теория автоматического управления технологическими системами [+CD-ROM] : учеб. пособие / Ю. В. Петраков, О. И. Драчев. - М. : Машиностроение, 2008. - 336 с. : ил. ; 21 см. - (Для вузов). - Библиогр.: с. 336 (14 назв.). - - ISBN 978-5-217-03391-1 : 550.00 р., 852.50 р., 632.50 р., 17250.00 р.
Экземпляры всего: 13 ч/зо (2), аб (11)
6. Климачева, Т. Н. AutoCAD : техническое черчение и 3D-моделирование / Т. Н. Климачева. - СПб. : БХВ-Петербург, 2008. - 912 с. : ил. - (Мастер). - ISBN 978-5-9775-0236-8 : 478.80 р.
Экземпляры всего: 10
7. Барботько, А. И. Основы теории математического моделирования : учеб. пособие / А. И. Барботько, А. О. Гладышкин. - Старый Оскол : ООО "ТНТ", 2008. - 212 с. : ил. ; 21 см. - Библиогр.: с. 183-184. - ISBN 978-5-94178-148-5 : 283.25 р.
Экземпляры всего: 3 ч/зо (1), аб (2)
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 369; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!