Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 23

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  production optimization
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Artykuł opracowano na podstawie referatu Andrzeja Derenia, wygłoszonego podczas ubiegłorocznego „Szkolenia dla użytkowników i sympatyków technologii Valmet DNA” (14 listopada 2019 r. w Serocku). W relacji z tego spotkania (patrz PP 12/2019 s. 744-746) zapowiadaliśmy szerszą prezentację omówionych rozwiązań i przedstawienie możliwości, jakie gwarantują systemy QCS firmy Valmet, mające na celu poprawę wydajności maszyny i jakości produkowanego papieru.
PL
Artykuł opracowano na podstawie referatu Adama Ossery, wygłoszonego na „Szkoleniu dla użytkowników i sympatyków technologii Valmet DNA” (PP 11/2018 s. 717-720), na temat zaawansowanych aplikacji firmy Valmet, optymalizujących proces wytwarzania energii cieplnej w elektrociepłowniach przemysłowych, znajdujących się przy celulozowniach i papierniach. Opisano wykonane przez Valmet Automation w Gliwicach usprawnienia obiektów energetycznych, poprawiające ich efektywności produkcyjne, energetyczne i ekonomiczne.
3
Content available remote Hyper-Heuristic Approach for Improving Marker Efficiency
EN
Marker planning is an optimization arrangement problem, where a set of cutting parts need to be placed on a thin paper without overlapping to create a marker – an exact diagram of cutting parts that will be cut from a single spread. An optimal marker that utilizes the length of textile material has to be obtained. The aim of this research was to develop novel algorithms for obtaining an efficient marker that would achieve competitive results and optimize the garment production in terms of improving the utilization of textile material. In this research, a novel Grid heuristic was introduced for obtaining a marker, alongside its improvement methods: Grid-BLP and Grid-Shaking. These heuristics were hybridized with genetic algorithm that determined the placement order of cutting parts using the newly introduced All Equal First (AEF) placement order. A novel individual representation for genetic algorithm was designed that was composed of order sequence, rotation detection and the choice of placement algorithm (hyper-heuristic). Experiments were conducted to determine the best marker making method, and hyper-heuristic efficiency. The implementation and experiments were conducted in MATLAB using GEATbx toolbox on five datasets from the garment industry: ALBANO, DAGLI, MAO, MARQUES and MAN SHIRT. Marker efficiency in percentage was recorded with best results: 84.50%, 80.13%, 79.54%, 84.67% and 86.02% obtained for the datasets respectively. The most efficient heuristic was Grid-Shaking. Hyper-heuristic applied Grid-Shaking in 88% of times. The created algorithm is independent of cutting parts’ shape. It can produce markers of arbitrary shape and is flexible in terms of expansion to new instances from the garment industry (leather nesting, avoiding damaged areas of material, marker making with materials with patterns).
4
Content available Intelligent control of CO2-EOR process
EN
One of the enhanced oil recovery methods, which enables to recover an additional 15–20% of oil resources is the CO2-EOR method based on carbon dioxide injection into partially depleted reservoirs. Determination of the optimal process control facilitates effective use of natural resources. The idea of this paper is to develop an algorithm that optimizes the CO2-EOR process. This algorithm is based on the combination of artificial intelligence, control theory and computer simulation of hydrocarbon reservoirs. The effect of the proposed solution is the CO2-EOR process control, which is optimal in the case of the adopted objective function expressing the economic value of the project. The obtained results suggest that the use of artificial intelligence methods in the hydrocarbon production allows to improve the process efficiency by an additional 31% compared to the project carried out with the use of engineering knowledge.
5
Content available Optimization of Production Logistics
EN
The paper focuses on the optimization of production logistics within the selected company, which is going to relocate the machining centre to the Czech Republic. The aim of this paper was to design a suitable conveyor to optimize the machining centre’s entire production process. On the basis of the company’s input requirements, the necessary calculations were carried out, which led to the construction of the conveyor model. Proposing the model was preceded by selecting a suitable conveyor which will be used in production.
PL
Artykuł poświęcono zastosowaniu metody programowania genetycznego dla celów optymalizacji wydobycia ropy naftowej na przykładzie testowego złoża węglowodorowego. Prezentowane zagadnienie optymalizacyjne jest prostym przykładem problemu optymalnej kontroli i polega na doborze wydajności wydobycia ropy naftowej w przyjętych przedziałach czasowych w taki sposób, aby w zadanym całkowitym czasie eksploatacji uzyskać maksymalne wydobycie sumaryczne przy minimalnym wydobyciu wody. Problem rozwiązano przy zastosowaniu algorytmu genetycznego, kodującego dozwolone wartości wydajności wydobycia z listy wartości dozwolonych. Z jednej strony działanie takie jest charakterystyczne dla metod programowania genetycznego, zaś z drugiej redukuje istotnie przestrzeń rozwiązań. W artykule zastosowano algorytm genetyczny Hollanda, dla którego zaimplementowano krzyżowanie wielopunktowe oraz adaptację prawdopodobieństw krzyżowania i mutacji na podstawie tzw. współczynnika zróżnicowania populacji. Działanie tak zdefiniowanego mechanizmu adaptacji jest następujące: jeżeli zróżnicowanie populacji rośnie, liniowo zwiększane jest prawdopodobieństwo krzyżowania, a zmniejszane prawdopodobieństwo mutacji; w przeciwnym wypadku (zróżnicowanie populacji maleje) działa mechanizm odwrotny, tzn. zmniejsza się prawdopodobieństwo krzyżowania, a zwiększa prawdopodobieństwo mutacji. Taka metoda z jednej strony gwarantuje różnorodność populacji, z drugiej zaś zapewnia dobrą eksploatację przestrzeni rozwiązań. Przeprowadzono szereg testów mających na celu zweryfikowanie efektywności algorytmu w zależności od liczby punktów krzyżowania (krzyżowanie 1-, 2-, 3-punktowe) oraz długości chromosomu. Wykonane testy wskazują na zadowalającą zbieżność algorytmu, niezależnie od wartości badanych parametrów. Przyjęcie funkcji w określonej postaci spowodowało premiowanie przez algorytm niższych wartości wydobycia, co wynika z nieliniowego przyrostu wydobycia wody dla wyższych wartości wydobycia ropy naftowej.
EN
The paper addresses the problem of oil production optimization by genetic programming methods. The specific example of the problem presented in the paper belongs to the class of, so called, optimal control problems. It consists in finding the time variable rates of oil production that result in the maximum of the total oil production while keeping the total water production at a minimum available level. The problem is solved by a genetic algorithm, that assumes the production rates from the list of the allowable values. This approach typical for genetic programming methods significantly reduces the space of possible solutions. The article uses the Holland genetic algorithm for which multi-point crossing has been implemented and the adaptation of crossing and mutation probabilities based on so the called coefficient of population variability. The adaptive mechanism makes the crossing probability increase and mutation probability decrease for population variability increasing with time, while the crossing probability decrease and mutation probability increase for the variability decreasing with time. This mechanism guarantees the population variability to be at on appropriate level and at the same time, the extrapolation process for the solution space to be effective. Several tests were performed to verify the actual effectiveness of the algorithm for various number of crossing points (1, 2, 3 – crossing points) and chromosome length. Their results show a satisfactory convergence of the method to the final solution independent of the varying parameters values. Adopting a function in a specific form resulted in an algorithm for lower mining values, resulting from a nonlinear increase in water extraction for higher oil production values.
PL
Przedstawione zostały zagadnienia wzbogacania wtórnego węgla kamiennego w cyklonach wzbogacających bez rozdrabniania koncentratu pośredniego. Omówiono krzywe rozdziału cyklonów wykorzystywane do modelowania procesu wzbogacania. W szczególności zilustrowano efekt poprawy kształtu krzywych rozdziału w układach z dwoma i trzema cyklonami, co przekłada się bezpośrednio na poprawę dokładności wzbogacania. W cyklonach z cieczą ciężką dokładność wzbogacania jest jednak na tyle dobra, że ponowne wzbogacanie koncentratu przejściowego praktycznie nic nie daje. Wartość produkcji jest tylko minimalnie większa; stosowanie wzbogacania wtórnego w układach z cyklonami z cieczą ciężką jest nieopłacalne ekonomicznie. Inaczej jest w przypadku cyklonów wodnych; w układach ze wzbogacaniem wtórnym można uzyskać większą wartość produkcji o zadanej jakości.
EN
The issues of secondary hard coal enrichment in cyclones without grinding of intermediate concentrate were presented. Cyclone separation curves, used in modeling the enrichment process, were discussed. In particular, the effect of improving the shape of the split curves in two- and three-cyclone systems was illustrated, which directly translates into an improvement in the accuracy of the enrichment. In cyclones with a heavy liquid the accuracy of enrichment is nevertheless good enough that the re-enrichment of the intermediate concentrate practically doesn’t make a difference. The value of production is only slightly higher; use of secondary en¬richment in systems with heavy media cyclones is not economically profitable. This is not the case with water cyclones. In secondary enrichment systems, a higher value of production with a given quality can be obtained.
PL
Przedstawione została działalność naukowo-badawcza Katedry Elektrotechniki i Automatyki Przemysłowej w zakresie automatyzacji procesów przeróbki surowców mineralnych, głównie węgla kamiennego. Badania te dotyczyły metod pomiarowych parametrów jakościowych i ilościowych węgla oraz innych wielkości procesowych, modeli symulacyjnych i ich wykorzystania w optymalizacji wartości produkcji, automatycznej regulacji procesów wzbogacania węgla w cieczach ciężkich, w osadzarce i procesu flotacji węgla, analizy wrażliwości parametrów decyzyjnych układu sterowania, monitoringu przebiegu procesów technologicznych, określania ekonomicznych efektów wzbogacania.
EN
The paper presents a research activity of the Department of Electrical Engineering and Automation in Industry in the area of mineral processing (particularly coal preparation). This activity has been focused on measurement methods of coal qualitative and quantitative parameters and other process parameters, simulation models and their application to production value optimization, automatic control of coal preparation processes in jigs and flotation, sensitivity analysis of control system decision parameters, technological process monitoring and estimation of economical effects of mineral processing.
PL
Czy ograniczanie kosztów, skrócenie czasu produkcji i osiąganie lepszej jakości kruszyw jest możliwe bez ponoszenia kosztownych inwestycji? Japońska koncepcja Lean Manufacturing zakłada, że tak. Kluczowe jest rozwiązywanie problemów u źródeł i określenie kilku marnotrawstw - identyfikacja, na co tracimy czas, ludzi, energię, zasoby i pieniądze.
PL
Warto dbać o zdrowie, wprowadzając zdrową dietę i ruch. Takim działaniem uzyskamy szczupłą sylwetkę, sprawiając, że cały organizm funkcjonuje należycie. Podobnie jest z życiem przedsiębiorstwa, w którym dobra organizacja przekłada się na szereg korzyści. Skrojona na miarę „dieta" pozwala wyprodukować więcej surowca dobrej jakości, taniej i szybciej.
PL
W okresie prosperity branży dużo nakładów przeznaczonych zostało na uniknięcie zakłóceń i uzyskanie maksymalnej, sprzedawalnej wielkości produkcji. Obecne czasy stagnacji popytu na dobra inwestycyjne wymagają przeglądu aktualnej sytuacji rynkowej, oceny własnej konkurencyjności oraz oszacowania kosztów i dostosowania się do dynamicznych wymogów rynku, bądź - w skrajnych przypadkach - rezygnacji z tego jakże specyficznego biznesu.
PL
Innowacyjność przedsiębiorstw przemysłowych stanowi jeden z istotniejszych aspektów decydujących o ich przyszłym rozwoju. Autor w artykule pragnie wykazać, że optymalizacja produkcji poprzez zastosowanie odpowiednich metod matematycznych daje nowe możliwości dla przedsiębiorstw przemysłu obuwniczego w zakresie zwiększenia ich innowacyjności, co może prowadzić do podniesienia ich konkurencyjności na rynku. Przedstawione zostały wyniki modelowania matematycznego dla systemu produkcyjnego oraz ich wpływu na mikrologistykę przedsiębiorstwa w ujęciu wprowadzenia innowacji w procesie wytwórczym.
EN
Innovativeness of industrial enterprises is one of the most important aspects determining their future development. The author in the article wants to demonstrate that production optimization through the use of appropriate mathematical methods creates a new opportunities for footwear industry companies to improve their innovativeness and market competitiveness. The results of mathematical modeling of production system and its impact on micro-logistics area of company in terms of introducing innovations in manufacturing process was presented.
PL
Procesy wzbogacania mają decydujący wpływ na zbyt produktów handlowych. Ważnym zagadnieniem jest uzyskiwanie maksymalnej wartości produkcji z węgla surowego przy różnych kontraktach handlowych. Istotne jest więc poszukiwanie nowych sposobów zwiększenia wartości produkcji. Krzywe rozdziału osadzarek mają kształt odbiegający od idealnej krzywej, co powoduje, że w procesie wzbogacania grawitacyjnego pojawiają się ziarna błędne. Zastosowanie grupy osadzarek poprawia kształt wypadkowych krzywych rozdziału. Dzięki temu przy tej samej zadanej zawartości popiołu w koncentracie końcowym z grupy dwóch osadzarek (rys. 3): z ponownym wzbogacaniem koncentratu (2 os. K) i z recyrkulacją produktu pośredniego (2 os. rec. KO) możliwe jest uzyskanie znacząco większej wartości produkcji niż w przypadku pojedynczej osadzarki – szczególnie w przypadku małej zadanej zawartości popiołu. Wzrost wartości produkcji jest szczególnie znaczący w przypadku nadawy trudno wzbogacalnej. Oszacowanie przyrostu kosztów eksploatacyjnych (koszty inwestycyjne zostały pominięte jako nieistotne w przeliczeniu na 1 Mg węgla wzbogacanego w całym okresie eksploatacji drugiej osadzarki) pokazuje, że właśnie w przypadku małej zadanej zawartości popiołu zastosowanie drugiej osadzarki może być ekonomicznie opłacalne (rys. 5). Jeśli więc w zakładzie wzbogacania znajduje się więcej osadzarek, to celowym działaniem jest odpowiednie ich wykorzystanie, poprzez zastosowanie wzbogacania wtórnego lub z recyrkulacją produktu pośredniego. [...]
EN
Coal preparation processes have a decisive impact on sales of commercial products. Obtaining the maximum production value from raw coal at different commercial contracts is an important issue. It is therefore important to search for new ways of increasing the production value. Jigs partition curves have a shape deviating from the ideal curve, which causes the appearance of incorrect grains in the process of coal enrichment. Application of a group of jigs improves the shape of the resultant partition curve. With the same demanded value of ash content in the final concentrate from a group of two jigs (Fig. 3) with the repeated concentrate enrichment (2 os. K) and with the recirculation of intermediate product (2 os. rec. KO), it is possible to significantly increase the production value when compared to the case of a single jig – particularly in the case of a demanded low value of ash content. Estimating the increase in operating costs (investment costs have been omitted as irrelevant per 1 Mg al enriched coal over the second jig lifetime) shows that – particularly in the case of a low demanded value of ash content – application of the second jig can remain economically profitable (Fig. 5). Thus, if the coal preparation plant has more jigs, the advisable action is their suitable use through the application of secondary enrichment or intermediate product recirculating. [...]
PL
W pracy przedstawiono system wspomagania optymalizacji produkcji na wielkoseryjnej linii produkcyjnej, zrealizowany z wykorzystaniem typowego środowiska SCADA WONDERWARE INTOUCH. Przedstawiony system umożliwia zbieranie i obróbkę statystyczną danych opisujących pracę linii i poszczególnych maszyn i może być alternatywą dla środowisk programistycznych dedykowanych specjalnie dla tych celów. System dodatkowo może być w łatwy sposób rozbudowany o funkcje sterowania nadrzędnego, co jest jego zaletą. Dodatkową zaletą przedstawionego rozwiązania Opisany system został wdrożony praktycznie w jednym z zakładów produkcji opakowań blaszanych w Polsce.
EN
In the paper a proposition of large-lot production line optimization support system is presented. The system we deal with was prepared for drink cane production line in factory in Poland. Fundamental assumptions to the presented project were following: firstly, a typical SCADA programming software was expect to apply (to the system realization INTOUCH was used). Next, the system is not expected to neither control nor generate critical alarms for the supervised system. It is required to collect data describing the work of the line only. The first section presents the production line we deal with. The general scheme of line is shown in Figure 1, the cane during consecutive production steps is shown in the Figure 3. The system is controlled with the use of ALLEN BRADLEY PLCs and PACs, the scheme of control system is shown in the Figure 2. Next section describes remarks about the system realization. The architecture of the system is typical, it consists of two parts: scripts and graphical user interface. The data from production system are read via PAC supervising the whole system, next they are prepared to give information about work of the whole line or the selected machine, for example: time since last breakdown (TSLB), current breakdown time (CBT), number of breakdowns, etc. The data preparing is done with the use of scripts. An exemplary algorithm of TSLB assign is shown in Figure 4. The user’s interface offers a broad information about all parameters describing the work of line. The main application window is shown in Figure 5, the exemplary window to monitor the cup press is shown in Figure 6. Main conclusion from the paper is, that the optimization production support system can be built with the use of typical SCADA software. The presented solutions have an additional advantage, that they can be applied in typical SCADA systems, dedicated both to control and supervise production system.
EN
Managing natural gas exploitation which is subject to seasonal changes necessitates gas storage in the periods of lower demand to maintain the stability of gas production. Bearing in mind the natural seasonal character of gas consumption in Poland, it is necessary to use definite working gas volume of underground gas storage facilities (UGS) to maintain a suitable level of gas production from domestic sources in the periods of low gas consumption The main aim of the paper is to investigate the impact of gas storage on gas production strategy from domestic fields based on the example of Poland, and to calculate the amount of gas which should be stored to optimize gas production. The method of calculation, presented in this paper, has been applied to the historical data of methane-rich and nitrogen-rich gas supply and demand in Poland. The storage capacity needed for providing stable production, calculated according to formulas presented in this article was about 1.42 billion m3 of methane-rich natural gas in the last year, which means that 47.7% of yearly domestic production was stored. Apart from the methane-rich system, two nitrogen-rich gas subsystems are operating in Poland. Those gas systems are regional closed systems, i.e. without the possibility of arbitrarily supplementing with gas deliveries from other transmission systems. The UGS were not used for storing nitrogen-rich gas in the past, therefore production from nitrogen-rich gas fields was increased in the winter and lowered during summer months. At present PGNiG S.A. has at its disposal two nitrogen-rich gas storages: UGS Daszewo and UGS Bonikowo. Working capacity needed for regulating the production of nitrogen-rich gas and calculated according to presented formulas is about 200 million m3. The use of UGS enables stable exploitation of methane-rich gas fields and steady production levels in gas processing plants. In addition no major fluctuations were observed in the aspect of high seasonality of natural gas consumption (related to climate and the structure of the gas consumers in Poland). In the summer season methane-rich gas imports exceed demand and its flexibility is strongly limited, which results from the realization of contracts, especially the obligation of receive minimum annual and summer amounts of gas, and technical parameters of the transmission network. By using methane-rich UGS in the analyzed period there was neither correlation between the monthly amount of production and consumption of high-methane gas, nor between the size of production and temperature. In the case of the closed nitrogen-rich gas system there have recently been large fluctuations caused by not using UGS. Since then a new UGS Bonikowo has come into use, thanks to which production could be, to a considerable degree, stabilized.
PL
Wykorzystanie magazynów gazu jest niezbędnym czynnikiem pozwalającym na prawidłową eksploatację złóż gazu ziemnego. W okresach zwiększonego popytu magazyny ułatwiająjego zaspokojenie, a w czasie niskiego zapotrzebowania umożliwiają stabilizację produkcji. Biorąc pod uwagę silną sezonowość konsumpcji gazu ziemnego w Polsce istnieje potrzeba przeznaczenia określonej wielkości pojemność czynnych podziemnych magazynów gazu na regulację krajowego wydobycia. Głównym celem tego artykułu jest pokazanie wpływu magazynowania gazu na przebieg eksploatacji krajowych złóż gazu ziemnego oraz kalkulacja ilości gazu, który powinien być zmagazynowany w celu optymalizacji krajowego wydobycia. Na podstawie historycznych danych dotyczących wydobycia i konsumpcji gazu ziemnego w Polsce i z wykorzystaniem metody kalkulacji pojemności czynnych, zaprezentowanej w niniej szym artykule, obliczone zostały pojemności czynne podziemnych magazynów gazu, niezbędne do regulacji krajowego wydobycia gazu wysokometanowego. Wyniosły około 1,4 mld m3, co oznacza, że około 48% rocznego wydobycia wysokometanowego gazu ziemnego powinno być magazynowane. Brak wykorzystania podziemnych magazynów gazu skutkowałby koniecznością znacznego ograniczania wydobycia krajowego i produkcji gazu w odazotowniach w miesiącach letnich, uniemożliwiałby realizację zawartych umów kontraktowych oraz powodował deficyt gazu w miesiącach zimowych. Oprócz systemu gazu wysokometanowego w Polsce eksploatowane są dwa podsystemy gazu zaazotowanego. Systemy gazu zaazotowanego są regionalnymi systemami zamkniętymi, tzn. nie istnieje możliwość dowolnego uzupełnienia dostaw gazu z krajowego (lub innego) systemu przesyłowego. Ponieważ do niedawna nie eksploatowano PMG na gaz zaazotowany wydobycie ze złóż gazu zaazotowanego było zwiększane w okresie zimowym i zmniejszane w lecie. Obecnie jednak PGNiG S.A. dysponuje dwoma magazynami na gaz zaazotowany: PMG Daszewo (system gazu Ls) i PMG Bonikowo (system gazu Lw). Pojemności, niezbędne do regulacji wydobycia ze złóż podłączonych do podsystemu gazu zaazotowanego Lw skalkulowane przez autorów niniejszej pracy wynoszą około 200 mlnnm3. Dzięki wykorzystaniu podziemnych magazynów wydobycie ze złóż gazu wysokometanowego i produkcja w odazotowniach w Polsce ma stabilny przebieg i nie wykazuje silnych wahań pomimo bardzo silnej sezonowości zużycia gazu ziemnego, wynikającej m.in. z warunków klimatycznych w Polsce oraz ze struktury odbiorców gazu. W przypadku zamkniętego systemu gazu zaazotowanego Lw do niedawna występowały silne wahania wydobycia, co było konsekwencją braku wykorzystywania podziemnych magazynów gazu. Od niedawna w tym systemie funkcjonuje PMG Bonikowo, co pozwoliło na znaczną stabilizację wydobycia.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję metodyki akwizycji danych z urządzeń po-miarowych zainstalowanych w mobilnym laboratorium badawczym. Propozycja przewiduje ocenę aplikacyjności zastosowania technologii Usług Sieciowych (Web Services) w bezprzewodowej transmisji danych z pomiarów wag przy użyciu wagi Tru-Test 3000. Transmisja danych realizowana jest w oparciu o Usługi Sieciowe zbudowane na platformie Microsoft SharePointŽ. Identyfikacjaważonych zwierząt realizowana przy pomocy tagów RFID, zgodnych ze stosowanymi w Unii Europejskiej normami ISO 11784 oraz ISO 11785.Zebrane w ten sposób dane, poddane procesowi ich oczyszczania, kontroli ich jakości i wstępnej analizy pozwolą na dalsze ich przetwarzanie w celu pozyskania z nich wiedzy w procesie data miningu. Zastosowanie data miningu, pozwoli ocenić wpływ oraz istotność wybranych czynników produkcji wołowiny na te cechy mięsa, które są najbardziej znaczące z punktu widzenia konsumenta.
EN
This article presents the concepts of methods used for data acquisition in mobile laboratory equip-ment. The proposal includes feasibility study and evaluation of Web Services technology used for wireless data transmission in electronic animal weigh scale Tru-Test 3000. Data transmission is accomplished through the use of Web Services built on Microsoft SharePointŽ platform. The identificationof examined animals is accomplished by use of RFID tags, that conforms the European Union's standards ISO 11784 and ISO 11785.The acquired data, processed for data cleaning, quality control and preliminary analysis will en-able further processing in purpose of knowledge extraction in data mining process. The use of data mining will enable the evaluation of influenceand significanceof selected beef production factors on the traits that are most important for consumers.
EN
In production activity, starting manufacturing of a new product involves taking a particular risk. Therefore, the need arises for investigating the rational basis for starting such projects. This process should begin from the verification of the opportunities of reaching the expected effects of the new production. One of the methods of solving the complex problems is mathematical programming, whose utility was demonstrated with an example of a manufacturing enterprise.
PL
W działalności produkcyjnej rozpoczęcie produkcji nowego wyboru wiąże się z podjęciem pewnego ryzyka, stąd też istnieje potrzeba uprzedniego zbadania racjonalnych podstaw przystąpienia do takiego przedsięwzięcia. Proces ten powinien rozpocząć się od zbadania możliwości osiągnięcia spodziewanych efektów nowej produkcji. Jednym ze sposobów rozwiązywania złożonych problemów jest programowanie matematyczne, którego użyteczność przedstawiono na przykładzie przedsiębiorstwa produkcyjnego.
EN
In the article the results of coal jigging were presented. For four versions of enrichment - with one, two or three jigs - optimal density of partition in jigs was determined with various desired quality of a final concentrate. The substantial difference in conditions of enrichment in individual versions of a technological system refers to various widths of the feed grain classes. Then enrichment forecasts were made at optimal partition widths in jigs, but with changes in mass contents of grain classes of a feed for jigs. Relative production values were given for the considered enrichment cases.
PL
W zakładach wzbogacania węgla zmiany założeń produkcyjnych, wynikające z konieczności realizacji kontraktów handlowych, oraz różnorakie zakłócenia procesów produkcyjnych prowadzą do uzyskiwania różnych punktów pracy struktury technologicznej. Optymalne decyzje sterujące, maksymalizujące oczekiwane efekty sterowania nadrzędnego, np. uzyskania maksymalnej wartości produkcji o zadanej jakości, można rozwiązywać z wykorzystaniem optymalizacji statycznej (Cierpisz & Pielot, 1999a, 2001; Pielot, 2006). W artykule rozpatrzone zostały zagadnienia sterowania dotyczące fragmentu układu technologicznego - wzbogacania węgla energetycznego w osadzarkach. W literaturze od dawna podnoszony jest problem wzbogacania osadowego w wąskich klasach ziarnowych. Pomiędzy koncentratem a odpadami osadzają się bowiem małe ziarna kamienia i duże ziarna węgla - czyli tzw. ziarna równopadające. Warstwa tych ziarn ma tym większą grubość im szersza jest klasa ziarnowa wzbogacanego węgla surowego. Wzbogacanie w osadzarkach jest więc tym dokładniejsze, im węższe są klasy ziarnowe wzbogacanego węgla, co prowadzi jednak do konieczności stosowania większej liczby osadzarek (Krukowiecki, 1970, s. 160). Celem analiz przedstawionych w artykule jest najpierw porównanie wzbogacania tego samego węgla surowego w jednej, dwóch bądź trzech osadzarkach o łączonych koncentratach. Porównanie efektów wzbogacania, zwłaszcza wartości produkcji o zadanej jakości pozwala określić przyrost tej wartości w układach wzbogacania równoległego dwóch albo trzech osadzarek względem wartości produkcji uzyskiwanej z jednej osadzarki. Określenie przyrostu wartości produkcji może być ekonomiczną przesłanką rozbudowy układu wzbogacania. Następnie wykonane zostały obliczenia przy zmianach zawartości masowych klas ziarnowych w nadawie do osadzarek i zestawione zostały wyniki tych prognoz, co pozwala na ilościową ocenę różnic wartości produkcji i zawartości popiołu w koncentracie. W prognozach symulacyjnych wykorzystane zostały charakterystyki ilościowo-jakościowe nadawy trudno wzbogacalnej. W tablicy 1 przedstawione są charakterystyki składu ziarnowego, zaś w tablicy 2 przedstawiona jest charakterystyka gęstościowo-jakościowa. Jest to nadawa o charakterystyce wzbogacalności identycznej w przypadku wszystkich klas ziarnowych. Taki wybór pozwala łatwiej prześledzić wpływ różnej niedokładności wzbogacania w osadzarkach w różnych klasach ziarnowych. Przyjęto do obliczeń nadawę, zawierającą trzy klasy ziarnowe: 0,5-1 mm, 2-5 mm oraz 8-20 mm. W modelu osadzarki przyjęto, że dla tych trzech klas obowiązuje pięć uogólnionych krzywych rozdziału, które przedstawione są na rys. 1. Dwie pierwsze krzywe dotyczą klasy 0,5-1 mm (ważona wartość Ep = 0,177), kolejne dwie - klasy 2-5 mm (ważona wartość Ep = 0,082) zaś ostatnia krzywa - klasy 8-20 mm (Ep = 0,062). Prognozy wzbogacania przeprowadzone zostały dla czterech układów technologicznych. Pierwszy układ (I) to wzbogacanie węgla w pojedynczej osadzarce - rys. 2, kolejne dwa układy (IIa i IIb) to wzbogacanie węgla w dwóch osadzarkach rys. 3 a czwarty układ (III) to wzbogacanie w trzech osadzarkach każdej klasy ziarnowej nadawy oddzielnie - rys. 4. Układy dwóch osadzarek z rys. 3 różnią się wielkością otworów sita przesiewacza, a zatem w układzie IIa w osadzarce pierwszej wzbogacane są dwie najdrobniejsze klasy nadawy (1 i 2 w tab. 1) a w osadzarce drugiej klasa najgrubsza (3). W układzie IIb w osadzarce pierwszej wzbogacana jest najdrobniejsza klasy nadawy (1) a w osadzarce drugiej dwie pozostałe klasy (2 i 3). Na rysunku 5 zilustrowane są zmiany zawartości popiołu w poszczególnych koncentratach z osadzarek we wszystkich czterech układach technologicznych. Widoczne spore różnice zawartości popiołu są spowodowane jedynie różnymi niedokładnościami wzbogacania w osadzarkach w różnych klasach ziarnowych. Do obliczeń optymalizacyjnych wykorzystany został algorytm maksymalizacji produkcji o zadanej jakości, omówiony w pracach (Cierpisz & Pielot, 1997, 2001; Pielot, 1999), wykorzystujący modele tablicowe głównych operacji przeróbki węgla (Goodman & McCreery, 1980). Metodykę modelowania poszczególnych operacji oraz prognoz optymalizacyjnych przedstawiono w opracowaniach (Cierpisz & Pielot, 1999b, 2001). Wartość produkcji (PV), która jest funkcją celu algorytm maksymalizacji, określona jest w kolejnych układach (rys. 2-4) zależnościami (2a-2c). Do obliczania wartości produkcji wykorzystana została czwarta wersja formuły sprzedażnej z 2002 roku (Blaschke et al., 2003; Lorenz et al., 2002). Na rysunku 6 przedstawiono uzyskane wyniki względnej maksymalnej wartości produkcji, uzyskanej przy różnych zadanych zawartościach popiołu w koncentracie końcowym. Każdy punkt na tych wykresach uzyskany został przy każdorazowo optymalnych gęstościach rozdziału w poszczególnych przypadkach. Poziomem odniesienia była maksymalna możliwa do osiągnięcia wartość produkcji w układzie z jedną osadzarką. Kształt krzywych maksymalnej wartości produkcji ilustruje charakter układów technologicznych, które z punktu widzenia teorii sterowania są nieliniowymi obiektami ekstremalnymi. Przyrosty maksymalnej wartości produkcji w układach z dwiema lub trzema osadzarkami są dość znaczące - zwłaszcza dla dobrej wymaganej jakości koncentratu - i przedstawione są na rys. 7. Ze wstępnych szacunków kosztów wzbogacania wynika, że w przypadku układów równoległych przyrost wartości produkcji rekompensuje z nadwyżką koszty eksploatacyjne osadzarek. W przypadku więc gdy w zakładzie wzbogacania znajdują się dwie (trzy) osadzarki, to celowym działaniem jest skierowanie do nich różnych klas ziarnowych nadawy. Szczegółowych analiz wymaga natomiast rozstrzygnięcie kwestii, czy możliwe jest w odpowiednio krótkim czasie zrekompensowanie ewentualnych kosztów inwestycyjnych zakupu i instalacji nowej osadzarki - nadmienić należy, że może to być jednak mniejsza osadzarka o mniejszej wydajności, gdyż kierowana do niej byłaby tylko część nadawy. Oczywistym wydaje się również wzbogacanie w układzie równoległym z rozdzieleniem klas ziarnowych w przypadku gdy jedna osadzarka ma zbyt małą wydajność w stosunku do ilości węgla surowego. W celu prześledzenia zmian zawartości masowych poszczególnych klas ziarnowych w węglu surowym nadawa została rozdzielona na dwie nadawy o różnym składzie ziarnowym, co przedstawione jest w tabeli 3. Można założyć, że obie nadawy są mieszane ale znajdują się w osobnych zbiornikach i mogą być zadawane w różnych wzajemnych proporcjach. Zsumowanie obydwu nadaw w proporcjach N1 - 50% oraz N2 - 50% daje w efekcie tę samą charakterystykę składu ziarnowego jak w tabeli 1. Wszystkie dotąd przedstawione wyniki obliczeń dotyczą takiego właśnie przypadku. Również podane w tablicy 4 wartości gęstości rozdziału, zapewniające uzyskanie koncentratu końcowego o zadanej jakości, dotyczą równych proporcji nadaw. We wszystkich kolejnych obliczeniach, całkowita masa obydwu nadaw pozostawała zawsze bez zmian, zmieniały się jedynie proporcje ilościowe nadaw N1 i N2 w zakresach od 25:75% do 75:25%. Wzrost udziału nadawy N1 (przy jednoczesnym zmniejszaniu się udziału nadawy N2) oznacza większą ilość ziarn największych (klasa 3) wzbogacanych z mniejszą niedokładnością. Oznacza jednocześnie mniejszą ilość ziarn najdrobniejszych (klasa 1) wzbogacanych z większą niedokładnością. Udział ziarn pośrednich (klasa 2) pozostawał każdorazowo niezmienny. Zawartość popiołu w koncentracie końcowym przy zmianach proporcji nadaw N1 i N2 zmienia się najbardziej w układzie z jedną osadzarką, i to we wszystkich przypadkach przedstawionych na rys. 8. Jest to więc układ najbardziej wrażliwy na zmiany składu ziarnowego. Najbardziej odporny pod tym względem jest układ z trzema osadzarkami (III), w którym zakres zmian zawartości popiołu w koncentracie końcowym jest najmniejszy. Układy z dwiema osadzarkami - IIa i IIb są pod tym względem wzajemnie równoważne. Wychód koncentratu końcowego zasadniczo zawsze maleje - rys. 9. Również w przypadku wychodu koncentratu największy zakres zmian zachodzi w układzie I, a najmniejszy w układzie III. Znowu więc układ z jedną osadzarką jest najbardziej wrażliwy, natomiast układ z trzema osadzarkami najbardziej odporny na zmiany składu ziarnowego. Na rys. 10 przedstawione są zmiany wartości produkcji. Z rysunku wynika, że poprawa składu ziarnowego skutkuje zasadniczo wzrostem wartości produkcji. Najlepszym układem pod względem wartości produkcji jest układ z trzema osadzarkami, najgorszym układ z jedną osadzarką. Ponadto w układzie z jedną osadzarką w przypadku niższych zadanych zawartości popiołu poprawa składu ziarnowego daje w efekcie zmniejszenie wartości produkcji - rys. 10a. Ten bardzo niekorzystny efekt wynika z tego, że przy dobrej jakości koncentratu gęstość rozdziału jest względnie mała. W tablicach 5 i 6 podane są gęstości rozdziału w osadzarkach zapewniające uzyskanie koncentratu końcowego o zadanej jakości w przypadkach skrajnych rozpatrywanych proporcji nadaw N1 i N2. Na rys. 11 pokazane są zmiany maksymalnej wartości produkcji możliwej do uzyskania w układzie z jedną osadzarką przy różnych udziałach nadaw N1 i N2. Wzrost udziału nadawy N1, a więc poprawa składu ziarnowego skutkuje większą wartością produkcji, gdyż nawet pojedyncza osadzarka wzbogaca węgiel z coraz mniejszą niedokładnością. Bardzo podobny charakter zmian wartości produkcji ma miejsce w przypadku pozostałych układów. Na rys. 12 pokazane są zmiany maksymalnej wartości produkcji przy udziałach nadaw N1 25% i N2 75% (rys. 12a) oraz N1 75% i N2 25% (rys. 12b). Są to rysunki analogiczne do rys. 6b. W podsumowaniu artykułu sformułowano szereg wniosków. Krzywe rozdziału osadzarek mają kształt odbiegający od idealnej krzywej, co powoduje, iż w procesie wzbogacania grawitacyjnego pojawiają się ziarna błędne. Ponieważ w przypadku różnych klas ziarnowych nadawy krzywe rozdziału mają różny kształt, dlatego efekty wzbogacania są różne w poszczególnych klasach ziarnowych. Możliwy jest dobór gęstości rozdziału w osadzarkach, maksymalizujący wychód koncentratu o zadanej jakości (a więc maksymalizujący wartość produkcji). Układ technologiczny jest obiektem ekstremalnym a zatem możliwy jest dobór optymalnego punktu pracy. Optymalna jakość koncentratu, wynikająca z określonej charakterystyki wzbogacalności węgla surowego i zastosowanego układu technologicznego, powinna być znana osobom zawierającym kontrakty handlowe. Zawartość popiołu w ramach kontraktów powinna jak najmniej odbiegać od optymalnej. W przypadku małej wymaganej zawartości popiołu opłacalne jest stosowanie układu dwóch lub trzech osadzarek. Układ dwóch osadzarek (IIa) jest szczególnie godny polecenia w przypadku gdy pojedyncza osadzarka (układ I) ma zbyt małą wydajność. Wtedy zastosowanie dwóch (trzech) mniejszych osadzarek daje wymierne efekty ekonomiczne - oczywiście najistotniejsze w przypadku nadawy trudno wzbogacalnej. Zmiana składu ziarnowego powoduje - przy niezmiennych gęstościach rozdziału w osadzarkach - zmiany zawartości popiołu w koncentracie końcowym. Najbardziej pod tym względem wrażliwym jest układ z jedną osadzarką (I), najbardziej odpornym jest układ z trzema osadzarkami (III). Poprawa składu ziarnowego (w sensie wzrostu udziału ziarn większych przy jednoczesnym zmniejszeniu udziału ziarn mniejszych) powoduje zmniejszenie wychodu koncentratu końcowego. Najbardziej pod tym względem wrażliwym jest znowu układ z jedną osadzarką (I), najbardziej odpornym jest układ z trzema osadzarkami (III). W układzie III przy dobrej zadanej jakości koncentratu jego wychód nawet nieznacznie rośnie (rys. 9a). Poprawa składu ziarnowego skutkuje zasadniczo wzrostem wartości produkcji. W układzie z jedną osadzarką przy dobrej zadanej jakości koncentratu poprawa składu ziarnowego powoduje jednak zmniejszanie się wartości produkcji (rys. 10a). Zmniejsza się, we wszystkich rozpatrywanych układach, optymalna zawartość popiołu w koncentracie końcowym Możliwy do uzyskania wzrost wartości produkcji jest wartością godną zainteresowania dla technologów w zakładach wzbogacania węgla. Może to przyczynić się do poprawy efektywności dyspozytorskiego sterowania układów technologicznych. Ocena bieżącej wartości produkcji (na podstawie danych z wag taśmowych i popiołomierzy) oraz oszacowanie zakłóceń (np. własności technologicznych węgla surowego za pomocą pomiarów parametrów jakościowych oraz składu ziarnowego w trybie on-line), oddziałujących na obiekt sterowania mogą być wykorzystane do wypracowania odpowiednich korekt wartości zadanych parametrów rozdziału w ramach optymalizacji bieżącej.
PL
Artykuł dotyczy zagadnień optymalizacji produkcji grupy zakładów przeróbki węgla. W pracy przedstawione zostały wyniki analizy optymalizacyjnej, dotyczącej sieci powiązań pomiędzy producentami i odbiorcami węgla, w której uwzględniono dodatkowo wpływ kosztów transportu na końcowy wynik ekonomiczny. Badania przeprowadzono metodami symulacyjnymi. Podstawę badań stanowiły modele statyczne układów technologicznych wzbogacania węgla.
EN
The paper concern problems of production optimization of a group of coal preparation plants. The results of optimization analysis have been presented. The influence of transport costs of commercial products on the final economic result was taken into consideration. Examinations were carried out with simulation methods. The research based on static models of coal preparation technological system.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy wzbogacania grawitacyjnego węgla we fragmencie układu technologicznego przeróbki węgla - wzbogacania w cyklonach z recyrkulacją strumieni produktu przejściowego. Dla dwóch wersji układu technologicznego wyznaczono optymalne gęstości rozdziału wzbogacalników przy różnych wartościach współczynnika recyrkulacji. Podane zostały względne wartości produkcji dla rozpatrywanych przypadków wzbogacania.
EN
In design of the coal preparation process control systems the computer simulation models are very useful. Computer simulation allows considering, in an efficient way, various variants of technological system solutions, analyzing conditions of preparation process course in case of commercial contracts changed and while raw coals characteristics are changed. The procedure how to determine the maximum production value has been presented in two exemplary technological systems with recirculation of intermediate product. System analysis has been accomplished using computer simulation software of coal preparation processes, which makes possible multivariant analysis and estimation of effects of preparation operations of technological systems. The integral part of this software is an algorithm of searching the function algorithm of control target, i.e. the maximum production function of preset quality. Results of power coal enrichment in technological system with recirculation of intermediate product have been presented in the paper. For two version of technological scheme and different production foredesign the optimal separation densities for each gravitational separator (water only cyclones and dense medium cyclones) have been calculated. Relative production value in considered cases have been show.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.