Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

CW – 05 TEORIE ROZHODOVACÍCH PROCESŮ Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Fakulta stavební VUT v Brně © Ing. Václav Rada, CSc. 20. PŘEDNÁŠKA.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "CW – 05 TEORIE ROZHODOVACÍCH PROCESŮ Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Fakulta stavební VUT v Brně © Ing. Václav Rada, CSc. 20. PŘEDNÁŠKA."— Transkript prezentace:

1 CW – 05 TEORIE ROZHODOVACÍCH PROCESŮ Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Fakulta stavební VUT v Brně © Ing. Václav Rada, CSc. 20. PŘEDNÁŠKA Březen 2010 Teorie front – HO / 2

2 TEORIE FRONT & PRAXE březen 2010 ☺ Teorie front - HO ‍۩‍۩

3 březen 2010 Posouzení struktury strojní sestavy pomocí teorie hromadné obsluhy Teorie front - HO rychle a objektivně posoudit Ve stavební praxi se velmi často vyskytuje požadavek rychle a objektivně posoudit u da- ného mechanizovaného stavebního procesu, příslušnou (nebo navrhovanou, zamýšlenou) strukturu strojní sestavy.

4 březen 2010 Teorie front - HO Struktura strojní sestavy obvykle obsahuje i velmi rozsáhlé dopravní systémy zajišťující běžný transport zpracovávaného materiálu nebo polotovarů od místa nakládky k místu vyložení.

5 březen 2010 Teorie front - HO Při jejich předimenzování bude docházet k hromadění prvků zajišťujících dopravu ma- teriálu před hlavním strojem, a tím vzniknou zbytečné časové ztráty během jejich práce.

6 březen 2010 Teorie front - HO Navrhneme-li dopravní systém příliš malý - tj. poddimenzovaný, dojde sice k jeho dobrému časovému využití, ale prostoje budou naopak vznikat u hlavního stroje strojní sestavy. Objektivní posouzení těchto problémů umožňuje teorie hromadných obsluh.

7 březen 2010 Teorie front - HO Při studiu systémů hromadné obsluhy sledu- jeme vstup obsluhovaných prvků do systému obsluhy, frontu před kanálem obsluhy, kanál obsluhy a výstup ze systému obsluhy. Zdroj obsluhovaných prvků je buď neome- zený, nebo počet prvků, který má být obsloužen, je omezen.

8 březen 2010 Teorie front - HO intenzitu vstupu. Při vstupu obsluhovaných prvků do systému obsluhy sledujeme tzv. intenzitu vstupu. λ = 1 / TV kde TV je průměrná délka intervalů mezi vstupy obsluhovaných prvků do systému obsluhy.

9 březen 2010 Teorie front - HO Poissonovým experimentálním rozdělením - Časové intervaly mezi vstupy mají náhodnou velikost a rozdělení pravděpodobnosti jejich výskytu obvykle popisuje Poissonovým experimentálním rozdělením - udává, jaká je pravděpodobnost, že v časovém intervalu t vstoupí do systému obsluhy n prvků. P n (t) = ((λ ∗ t) ∗ e −λt ) / n!

10 březen 2010 Teorie front - HO Někdy se doporučuje použit i jiných typů rozděleni pravděpodobnosti - má-li obsluha výrazně cyklický charakter např. Erlangova. Použití exponenciálního Poissonova rozdě- leni podstatně zjednoduší výpočty.

11 březen 2010 Teorie front - HO Vlastní obsluha probíhá v kanálu obsluhy a může být jedno či vícekanálová. intenzita obsluhy Obsluhu charakterizuje intenzita obsluhy μ = 1 / TN kde TN je průměrná délka obsluhy.

12 březen 2010 Teorie front - HO Délka obsluhy má náhodnou velikost a lze ji popsat vhodným typem rozdělení pravděpo- dobnosti. Výskyt různých délek obsluhy se řídí expo- nenciálním rozdělením pokud pro vstupní proud je exponenciálního rozdělení použito.

13 březen 2010 Teorie front - HO délka obsluhy Předcházející tvrzení vyjadřuje pravděpo- dobnost, že délka obsluhy T bude menši než časový interval t : P { pro T ≤ t } = 1− e −μt

14 březen 2010 Teorie front - HO intenzitou provozu systému Jako celek lze systém hromadné obsluhy charakterizovat intenzitou provozu systému ρ = λ / μ = TN / TV

15 březen 2010 Teorie front - HO Na výstupu se nepřipouští hromadění jedno- tek, protože by to mohlo způsobit zastavení provozu systému hromadné obsluhy. Někdy je však výstup z kanálu obsluhy vstu- pem do další fronty před kanál následující, pokud je obsluha vícekanálová a kanály jsou řazeny sériově.

16 březen 2010 Teorie front - HO U systémů tohoto druhu však teorii hromad- ných obsluh použít nelze a musí být zkou- mány pomocí simulace. Ta je značně pracná a u rozsáhlejších systé- mů vyžaduje použití počítačů.

17 březen 2010 Teorie front - HO Velmi často za hlavní stroj strojní sestavy (může jím být třeba nakladač, betonárka, apod.) je nasazován omezený počet obsluhovaných (vedlejších) - strojů PV (odvozová nákladní vozidla, domíchávače, apod.). Strojní sestavy s omezeným počtem strojů zajišťujících dopravu materiálu

18 březen 2010 Teorie front - HO Při posuzování takovýchto systémů je nezbyt- né vycházet ze vztahů platných pro exponen- ciální kanál obsluhy s omezeným počtem obsluhovaných prvků. Používané vzorce jsou velice podobné. První je potřeba zjistit počet prvků,

19 březen 2010 Teorie front - HO Pravděpodobnost, že se v systému obsluhy nalézá n prvků, můžeme vyjádřit jako: p n = ( PV! ∗ ρ n ∗ p 0 ) / ( PV − n )! pro (1 ≤ n ≤ PV ) kde p 0 je pravděpodobnost, že systém obsluhy je volný.

20 březen 2010 Teorie front - HO Hodnotu p 0 lze určit úpravou předchozí rovni- ce do tvaru p n / p 0 = ( PV! ∗ ρ n ) / ( PV − n )! a z podmínky Σ p n = 1 pro n = 0 až n = PV

21 březen 2010 Teorie front - HO Pro praktické posouzení systému hromadné obsluhy se používá následující postup využívající následujících výrazů – hodí se i pro "ruční" výpočet: S(n,ρ) = Σ ( PV! ∗ ρ n ) / ( PV − n )! platí pro sumaci n = 0 až n = PV ……

22 březen 2010 Teorie front - HO Hodnota S(n,ρ) se postupně určováním hodnoty výrazu: S(n,ρ) = 1 + n ∗ ρ ∗ S(n − 1,ρ ) Jak lze zjistit dosazením pro n = 0 je hodnota S(n,ρ) = 1

23 březen 2010 Teorie front - HO Vlastní výpočet se provede tak, že je postup- ně zvyšován počet obsluhovaných prvků n o hodnotu = 1 a následně jsou určeny všechny charakteristiky systému (v textu očíslované 1 – 13):

24 březen 2010 Teorie front - HO č.1 – Průměrný stupeň využití obsluhova- ných prvků v kanálu obsluhy: Výpočet: V = S(n − 1,ρ ) / S(n,ρ ) č.2 – Průměrný počet prvků mimo systém obsluhy je pak analogicky: Výpočet: L = n ∗ V

25 březen 2010 Teorie front - HO č.3 – Průměrný počet prvků vyžadujících obsluhu: Výpočet: M = n * (1 − V) č.4 – Průměrný stupeň využití kanálu obsluhy: Výpočet: I = ρ ∗ L

26 březen 2010 Teorie front - HO č. 5 – Průměrný počet prvků ve frontě: Výpočet: N = M − I č.6 – Trvání fronty, tj. čas, který stráví jednot- ka čekáním na obsluhu: Výpočet: TF = N * (TJ + TY + TM) / L

27 březen 2010 Teorie front - HO č.7 – Trvání pracovního cyklu obsluhovaných prvků: Výpočet trvání jízdy: TJ = 2 ∗ DV / PR kde DV je dopravní vzdálenost PR je průměrná rychlost, ………….

28 březen 2010 Teorie front - HO …………. výpočet trvání nakládání: TN = O / P kde O je objem dopravované zeminy P je výkon rypadla.

29 březen 2010 Teorie front - HO Z uvedeného plyne / výpočet : TC = TJ + TY + TM + TF + TN kde TJ je trvání jízdy TY je trvání vykládky TM je trvání manévrování TF je trvání fronty TN je trvání nakládky.

30 březen 2010 Teorie front - HO Zvyšováním počtu obsluhovaných prvků se budou zvyšovat ztráty čekáním ve frontě a bude se zkracovat celková dráha D, ujetá obsluhovaným prvkem za pracovní směnu. Pro posouzení systému nás zajímá zejména dráha ujetá s nákladem - většinou předpo- kládáme, že je to D/2.

31 březen 2010 Teorie front - HO č.8 – Délka trasy, ujetá obsluhovaným prvkem s nákladem: D / 2 = DV ∗ TS / TC kde DV je vzdálenost od místa nakládky k místu vykládky TS je trvání pracovní směny TC je trvání pracovního cyklu obslu- hovaného prvku.

32 březen 2010 Teorie front - HO Při návrhu struktury strojní sestavy je nezbyt- né vycházet zejména z požadavků na její výkonnost. Ta vyplývá z požadovaného objemu práce a délky času na její provedení. Vztah mezi těmito veličinami udává další charakteristika.

33 březen 2010 Teorie front - HO č.9 – Trvání práce požadovaného objemu, je- li počet obsluhovaných prvků: T = G ∗ TC / O ∗ n kde G je požadovaný objem práce. Úpravou této rovnice lze získat další chara- kteristiku týkající se objemu práce.

34 březen 2010 Teorie front - HO č.10 – Objem práce provedený v požadova- ném čase, je-li počet obsluhovaných prvků: Q = O ∗ T ∗ n / TC kde T je požadovaná délka trvání práce TC je trvání pracovního cyklu obslu- hovaných prvků O je velikost dávky materiálu dopra- vovaného obsluhovaným prvkem n je počet obsluhovaných prvků.

35 březen 2010 Teorie front - HO Pomocí charakteristik č.9 a č.10 lze zjistit splní - jaký počet obsluhovaných prvků (za předpo- kladu Q = konstantě) splní požadovaný čas trvání práce anebo zvyšovat - je-li délka provádění práce neměnná (tzn. T = konstanta), jak se při zvyšování počtu obsluhovaných prvků bude zvyšovat objem zpracovaného a přepraveného materiálu.

36 březen 2010 Teorie front - HO Volba výkonnosti obslužného zařízení a mno- žství obsluhovaných prvků, má vycházet z da- ného objemu přepravovaného a zpracovaného materiálu a z celkové délky prováděných prací. Optimalizace struktury navrhova- ného systému hromadné obsluhy z hlediska nákladů na jednotku zpracovaného a přepraveného materiálu

37 březen 2010 Teorie front - HO Volba výkonnosti oblast provozních nákladů Volba výkonnosti zmíněného zařízení a prv- ků, má vycházet pouze z daného objemu pře- pravovaného a zpracovaného materiálu Q a celkové délky času pro prováděné práce T, ALE nebere ohled na oblast provozních nákladů. Ta je však pro stavbu velice důležitá, neboť za stroje se musí platit nájemné – vzni-kají tak další finanční náklady a v mnoha pří-padech jsou to přímo ztráty.

38 březen 2010 Teorie front - HO Celkové náklady Celkové náklady na provoz strojní sestavy hrazené stavbou (jdoucí do jejích nákladů): K = KH ∗ T + KV ∗ T ∗ n kde KH jsou náklady na hlavní stroj za jed- notku času Tje požadované trvání práce KV jsou náklady na obsluhovaný prvek za jednotku času n je počet obsluhovaných jednotek.

39 březen 2010 Teorie front - HO č.11 – Náklady na zpracování a přepravu jednotkového množství materiálu: KJ = K/Q = (KH ∗ T)/Q + (KV ∗ T ∗ n)/Q Náklady na hlavní stroj jsou většinou udávány v závislosti na době provozu. U prvků zajišťujících dopravu je však nutno vycházet z délky trvání ložných operací a z délky trasy ujeté s nákladem.

40 březen 2010 Teorie front - HO Pod pojmem strojní sestava rozumíme systém hlavních a pomocných strojů určených zpravi- dla k provedení komplexního pracovního pro- cesu. Návrh optimální struktury a pro- vozního režimu strojní sestavy s ohledem na minimální spotřebu pohonných hmot.

41 březen 2010 Teorie front - HO Stroje ve strojní sestavě mají určitou hierar- chii. Jsou mezi sebou provázány výkonností, spolehlivostí a jinými vazbami zajišťujícími pro- vedení požadovaného objemu prací ve sta- noveném termínu, kvalitě, bezpečně a při do- držení určených ekonomických ukazatelů.

42 březen 2010 Teorie front - HO Návrh struktur strojních sestav Návrh struktur strojních sestav je tvůrčí inže- nýrská činnost založená nejen na praktických zkušenostech, ale i na hlubokých odborně teo- retických znalostech o možnosti použití jedno- tlivých strojů pro různé druhy prací v závislosti na daných pracovních podmínkách.

43 březen 2010 Teorie front - HO tvorba optimálních struktur minimálních nákladů Často je požadována tvorba optimálních struktur strojních sestav. Tato činnost je úzce spjata s vytyčením hledisek optimalizace při jejich sestavování. Nejčastěji se snažíme o do- sažení minimálních nákladů na jednotkové množství zpracovávaného materiálu. úspor po- honných hmot (PHM) minimalizace Při zdůraznění nutnosti dosahovat úspor po- honných hmot (PHM) se do popředí dostává požadavek minimalizace jejich spotřeby na jednotkové množství materiálu.

44 březen 2010 Teorie front - HO Spotřeba PHM Spotřeba PHM celé sestavy na jednotkové množství zpracovávaného materiálu (označo- vaná v dalším textu jako měrná spotřeba MSJ) je součtem MSJ u jednotlivých strojů. měrná spotřeba Tato měrná spotřeba je pak závislá na provo- zním režimu stroje. Stroj během provozního re- žimu buď čeká, dopravuje materiál nebo jej zpracovává.

45 březen 2010 Teorie front - HO Dopravní režim Dopravní režim může být buď zatížený (s ná- kladem) či bez zatížení. Spotřebu PHM výraz- ně ovlivňuje stav pojížděného povrchu terénu, rychlosti i způsobem jízdy a pochopitelně i velikosti zatížení stroje nákladem.

46 březen 2010 Teorie front - HO Pracovní režim Pracovní režim stroje je charakterizován pod- mínkami, ve kterých stroj pracuje. Tak např. firma Caterpillar charakterizuje pra- covní režimy nakládačů: těžký, vysoce intenzívní - plynulé nakládáni bez přestávek střední, průměrně intenzivní - nakládání s občasnými přestávkami v činnosti nebo práce na skládce s přepravou materiálu lehký, málo intenzívní - práce přerušovaná dlouhými přestávkami.

47 březen 2010 Teorie front - HO mohou pracovat ve všech Je zřejmé, že některé stroje mohou pracovat ve všech výše uvedených režimech (skrejpr, nakládač), jiné nemají např. pracovní režim (stroje pro dopravu). U jiných některé režimy probíhají současně (domíchávání betonové směsi v bubnu domíchávače za jízdy). nutné všechno rozlišit Je nutné všechno rozlišit a zahrnout do pod- robného rozboru při návrhu její optimální struktury.

48 březen 2010 Teorie front - HO schází Obecně lze konstatovat, že pro objektivní po- souzení spotřeby PHM schází celá řada důle- žitých údajů. při volnoběhu Info výrobců běžně neudává spotřebu motorů stavebních strojů při volnoběhu. při mané- vrování. Obdobně chybí i údaje o spotřebě při mané- vrování. Lze vycházet z údajů uváděných u dopravních prostředků - tato spotřeba bude 1/10 až 1/8 spotřeby při pracovním režimu nebo při jízdě se zatížením.

49 březen 2010 Teorie front - HO dopravním režimu Poněkud lepší situace je při určování spotřeby při dopravním režimu. Někteří výrobci udá- vají závislost spotřeby na rychlosti pohybu u zatíženého a někdy i nezatíženého stroje v litrech na 100 km. Většinou tyto údaje platí pro průměrné pro- vozní podmínky a je nutné je doplnit údaji o spotřebě v závislosti na sklonu dopravní trasy nebo na druhu a kvalitě jejího povrchu.

50 březen 2010 Teorie front - HO pracovní režim Pro pracovní režim pouze výjimečně uvádějí někteří výrobci spotřebu v závislosti na pro- vozních podmínkách. Většinou se uvádí jen průměrná spotřeba v litrech na 1 hod. práce, což je z technologického hlediska údaj nedos- tatečný. Pro určení spotřeby PHM vybraných strojů používaných ve stavebnictví lze vycházet z normativů.

51 březen 2010 Teorie front - HO Výpočet spotřeby Výpočet spotřeby se provádí z výrazu: SHP N = SHP T ∗ k o ∗ k t ∗ k e kde SHP N je normová spotřeba PHM při práci stroje SHP T je tabulková spotřeba k o je koef. vlivu provozních hod. motoru k t je koef. vlivu klimatických podmínek k e je koef. plnění výkonové normy.

52 březen 2010 Teorie front - HO Celková spotřeba PHM strojní sestavy při všech fázích provozního režimu Celková spotřeba PHM strojní sestavy se určí jako součet spotřeby PHM jednotlivých strojů při všech fázích provozního režimu. Zahrnuje: - počet pracovních směn - celkový počet strojů strojní sestavy - trvání čekacího režimu - spotřeba PHM při čekání - trvání pracovního režimu - spotřeba PHM při práci - trvání dopravního režimu - spotřeba PHM při dopravě.

53 březen 2010 HO …………… Další téma příště … cw

54 březen 2010 HO ……………


Stáhnout ppt "CW – 05 TEORIE ROZHODOVACÍCH PROCESŮ Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Fakulta stavební VUT v Brně © Ing. Václav Rada, CSc. 20. PŘEDNÁŠKA."

Podobné prezentace


Reklamy Google