МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА...

32
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая конференция «Биоэнергетика и биотехнологии – эффективное использование отходов лесозаготовок и деревообработки» 14-16 октября 2009 г. Е.Н. Щербаков, С.П. Карпачев, А.Н. Комяков Некоторые вопросы освоения биоресурсов из леса для нужд биоэнергетики «Нам нужно менять энергетический баланс в стране, чтобы другие энергоресурсы, не только нефть и газ, были востребованы» (В.В. Путин) 1

Upload: alva

Post on 15-Jan-2016

60 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция «Биоэнергетика и биотехнологии – эффективное использование отходов лесозаготовок и деревообработки» 14-16 октября 2009 г. Е.Н. Щербаков, С.П. Карпачев , А.Н. Комяков - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА

Международная научно-практическая конференция«Биоэнергетика и биотехнологии – эффективное

использование отходов лесозаготовок и деревообработки»

14-16 октября 2009 г.

Е.Н. Щербаков, С.П. Карпачев, А.Н. Комяков

Некоторые вопросы освоения биоресурсов из леса

для нужд биоэнергетики

«Нам нужно менять энергетический баланс в стране, чтобы другие энергоресурсы, не только нефть и газ, были востребованы» (В.В. Путин)

1

Page 2: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Устойчивое развитие общества на конкретной территории предполагает

наличие трех составляющих жизни населения:

1. Экономическое развитие

2. Социальное благополучие

3. Экологическая безопасность

2

Page 3: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Применительно к лесному сектору экономики это означает:

а) максимальное извлечение дохода из заготовленных лесных ресурсов путем их глубокой переработки в высоколиквидные лесоматериалы с максимально возможной добавленной стоимостью;

б) высокая занятость населения во всех подотраслях лесного сектора;

в) сохранение лесных экосистем и улучшение показателей биологического разнообразия лесов.

3

Page 4: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

В структуре экспорта лесобумажной продукции России

круглые лесоматериалы составляют более 32 %.

Транспортировка круглых лесоматериалов рентабельна на расстоянии до 1000 км.

4

Page 5: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Выход для удаленных лесозаготовительных предприятий – развивать производство продукции глубокой переработки древесины с высокой добавленной стоимостью.

5

Page 6: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Анализ структуры затрат на производство продукции глубокой переработки древесины показывает, что самыми крупными статьями расходов являются затраты на древесное сырье и затраты на топливо и энергию.

Суммарная величина этих затрат достигает 40-45%.

Вывод – для развития углубленной переработки древесины необходимы дополнительные энергозатраты.

6

Page 7: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

В удаленных лесных регионах существует дефицит энергоресурсов для развития углубленной переработки древесины.

Энергетика удаленных лесных регионов зависит от закупок внешней энергии.Теплоэнергетика Вологодской области - на 70%. Теплоэнергетика Северо-Запада России - на 65%.

Дополнительными источниками энергии для лесных регионов могут служить энергоносители на основе древесного сырья – древесное биотопливо.

7

Page 8: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Преимущества развития лесной биоэнергетики в удаленных лесных регионах:

1. Экономические причины. Уголь или мазут необходимо доставить до потребителя зачастую за тысячи километров. Древесина же произрастает вблизи. Биотопливо - быстровозобновляемый источник энергии. Цена на топливную щепу постоянно растёт и в настоящее время составляет 400-600 руб. м3 пл. на складе производителя.

2. Экологические причины. Россия присоединилась к Киотскому протоколу по снижению выбросов парниковых газов с целью предотвращения последствий по изменению климата. При использовании биотоплива, как возобновляемого источника энергии, выбросы парниковых газов считаются нулевыми.

3. Социальный фактор. Биоэнергетика создает новые рабочие места. Как показывает опыт Скандинавских стран, высокомеханизированное производство древесного топлива дает 120 рабочих мест на каждый ТВт-час биоэнергии. Не механизированное производство - 400 рабочих мест. Рост рабочих мест в биоэнергетики приводит к созданию новых рабочих мест в других отраслях.

8

Page 9: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Несмотря на перечисленные преимущества лесной биоэнергетики, в настоящее время доля энергоносителей на основе древесного сырья в энергетике России составляет не более 1-2%.

Существующие технологии освоения древесного сырья для целей биоэнергетики в России не всегда эффективны.

9

Page 10: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Возможны различные технологии освоения древесного сырья из леса для энергетических целей. Все технологии предполагают, что древесина в конечном итоге будет использована в измельченном виде. В основном в виде щепы. В зависимости от того, где производится щепа, все технологии можно классифицировать на три группы:1. Технологии с производством щепы у пня (на лесосеке);2. Технологии с производством щепы в месте примыкания к лесовозной дороги (на верхнем или нижнем складе);3. Технологии с производством щепы у потребителя.

Наибольшие успехи в развитии технологии освоения древесных ресурсов для биоэнергетики достигли Скандинавские страны.

10

Page 11: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Пример технологии производства топливной щепы на верхнем складе.

Основные фазы технологического процесса:

1. Технологические процессы в лесу

2. Транспорт древесного сырья – большегрузные специальные автопоезда грузоподъемностью 40 – 60 тонн

3. Технологические процессы у потребителя 11

Page 12: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Для сухопутного транспорта древесного сырья используют большегрузные специальные автопоезда грузоподъемностью 40 – 60 тонн на расстояниях 100-150 км

На 1000 га леса в России приходится всего 1,2 км лесных дорог. В Финляндии - 40 км, в Германии - 43, Швеции - 11.Из общего числа лесовозных дорог в РФ дорог с твердым покрытием, то есть гравийным, асфальтовым, железобетонным, всего 180 тыс. км - 0,16 км на 1000 га.

12

Page 13: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Нами разработаны различные схемы как для сухопутного, так и для водного транспорта топливной щепы из леса с использованием мягких контейнеров.

Особенность данной схемы:

- применение дополнительного оборудования в составе рубительной машины (бункер) для заполнения контейнеров щепой.

13

Page 14: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Мягкие контейнеры обладают рядом ценных качеств, особенно в смешанных сухопутно-водных перевозках:

-контейнеры позволяют в сложившихся условиях транспортной сети России обеспечить доставку щепы из леса до потребителя.-контейнеры снижают затраты на погрузочно-разгрузочных операциях.- возможность эксплуатации в смешанных сухопутно-водных перевозках, в том числе в условиях мелководья и несудоходных рек;- возможность эксплуатации в условиях необорудованных причалов;- дешевизна материала оболочки контейнера;- высокая прочность материала оболочки контейнера и малый вес порожнего контейнера.

Пример мягкого контейнера объемом от 1 до 5 м3

14

Page 15: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Дополнительное оборудование рубительной машины (бункер-дозатор) для заполнения контейнеров щепой.А.с.: SU 1606327 А1; SU 1691253 A1Схема работы технологического узла:

15

Page 16: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Математическая модель работы рубительной машины с контейнерами и промежуточным бункером щепы

Пусть за смену рубительная машина перерабатывает n деревьев (лесосечных отходов, топляков). В результате получается некоторый объем щепы Qщ:

(1)

где n - число деревьев переработанных рубительной машины за смену,

Т - продолжительность смены, сq дер.i- объем i-ого дерева, захваченного манипулятором из

штабеля, м3, - коэффициент использования машины,t0i - продолжительность цикла работы рубительной машины

на обработке i-ого дерева, с.(2)

t 1i - время цикла наведения манипулятора на i-ое дерево, с,t 2i - время захвата i-ого дерева из штабеля, с,t 3i - время подачи i-ого дерева к рубительной машине, с,t 4i - время измельчения i-ого дерева рубительной машиной,с,t 5i - время возврата манипулятора в исходное состояние, с.

(3)

где q - скорость рубки дерева на щепу, м3/с.

,1

.1

0

n

iiдер

n

ii qПT

,543210 iiiiii

,.4

q

q iдерi

16

Page 17: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Пусть за смену загружают и упаковывают m контейнеров. В результате получается некоторый объем щепы загруженной в контейнер Qкон:

(4)

где m - число загруженных щепой и упакованных за смену контейнеров, шт.Т - продолжительность смены, сq кон.j - объем j -ого контейнера, м3,h - коэффициент использования времени смены,t0j - продолжительность цикла упаковки j-ого контейнера, с.

(5)

t 1j - время установка j -ого контейнера под загрузку, с,t 2j - время загрузки j -ого контейнера, с,t 3j - время упаковки j-ого контейнера, с.

Разрабатывая технологию загрузки контейнеров щепой от рубительной машины, необходимо стремиться к выполнению условия:

(6)Условие (6) на практике может не выполняться. Объем переработанных на щепу деревьев может быть больше объема щепы загруженной в контейнер: (7)

,1

.1

0

m

jjкон

m

jj qПT

.1

.1

.

m

jjкон

n

iiдер qq

.1

.1

.

m

jjкон

n

iiдер qq

Из-за неравномерности загрузки некоторый объем щепы может накапливаться в бункере:

(8)

где q кон.i - объем бункера при измельчении i -ого дерева и заполнении j - ого контейнера, м3,

Максимальный объем бункера qбунк.max должен быть таким, что бы выполнялось условие:

(9)

Если объем бункера будет недостаточным, то рубительную машину придется периодически останавливать.

.1

.1

.1

.

m

jjкон

n

iiбун

n

iiдер qqq

.max.1

. бунк

n

iiбун qq

,3210 jjjj

17

Page 18: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Будем считать деревья (лесосечные отходы, топляки) заявками на обслуживание. Эти заявки будем называть заявками первого уровня, которые поступают от источника И. Каждой заявки назначается атрибут, который идентифицируется с объемом дерева qдер. Объем дерева qдер. является случайным числом. Поступившая на обслуживающий прибор (в рубительную машину), заявка первого уровня воздействует на клапан Кл1 и перекрывает вход в прибор другим заявкам, ставит их в очередь. Поступившая в прибор заявка обслуживается в канале К1. Длительность обслуживания заявки первого уровня определяется по формуле (1). После обслуживания, заявка первого уровня расщепляется на заявки второго уровня.Заявки второго уровня - это заявки, которым назначается атрибут А2 идентифицируемый с некоторым минимальными объемами щепы, полученными после измельчения дерева. Минимальные объемы щепы qщепы.min. назначаются из условия возможности манипуляции ими при загрузке контейнеров через дозатор бункера. Число заявок второго уровня n2 определяется в зависимости от значения атрибута заявки первого уровня (объема дерева) по формуле:

(10)

где qдер. - значение атрибута заявки 1-ого уровня (объем дерева), м3,qщепы.min. - значение атрибута заявки 2-ого уровня (минимальный объем щепы), м3.

Заявки второго уровня попадают в накопительное устройство Н1 (бункер щепы) и становятся в очередь к обслуживающему прибору (щепа накапливается в бункере и ждет открытия дозатора). Очередь накопителя Н1 ограничена некоторым максимальным объемом qбунк.max. Поступающие в очередь заявки второго уровня имеют атрибуты А2, которые хранят значения их объемов qщепы.min. Эти значения суммируются при поступлении заявок в очередь. В накопитель Н1 поступает максимальное число заявок, но при этом не допускается его переполнения очереди по объему: (11)

Последняя заявка воздействует на клапан Кл2 и перекрывает вход заявкам второго уровня в очередь накопителя Н1. Если клапан Кл3 открыт, то заявки второго уровня попадают на обслуживающий прибор (дозатор), где обслуживаются в канале К2. Длительность обслуживания заявки второго уровня определяется по формуле (4). После обслуживания, заявки второго уровня попадают в накопительное устройство Н2 (контейнер). Накопитель имеет ограничение на прием заявок второго уровня по максимальному объему qконт.max. Поступающие в очередь заявки второго уровня имеют атрибуты А2, которые хранят значения их объемов qщепы.min. Эти значения суммируются при поступлении заявок в накопитель Н2. В накопитель Н2 должно поступить максимальное число заявок, но при этом не допускается его переполнения его по объему:

(12)

Последняя заявка воздействует на клапан Кл3 и перекрывает вход заявкам второго уровня в очередь накопителя Н2.Заявки второго уровня накопленные в накопителе Н2 образуют ансамбль, который формирует заявку третьего уровня (заполненный щепой контейнер). Заявка третьего уровня имеют атрибут А3, который идентифицируется с объемом контейнера и является случайным числом. После обслуживания в канале К2 заявка покидают систему.

Работа рубительной машины и заполнения контейнеров в виде Q - схемы

,.min.

.2

щепы

дер

q

qn

,.max.

2

1.min. бунк

n

iiщепы qq

,.max.

2

1.min. конт

n

jjщепы qq

18

Page 19: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Формализованная модель работы рубительной машины с контейнерами и

промежуточным бункером щепы в виде Q-схемы

Работа технологического узла как поток заявок на обслуживание:

- заявки первого уровня – деревья, лесосечные отходы и пр.;

- заявки второго уровня – минимальный объем щепы, доступный для манипуляции в технологическом процессе;

- заявки третьего уровня – объем щепы в контейнере. 19

Page 20: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

**************************************************************************** Программа №2 * Работа рубительной машины с контейнерами и

•промежуточным бункером****************************************************************************

RMULT 1610**************************************************************************** Задание исходных данных****************************************************************************

INITIAL X$V_kont_our,0INITIAL X$V_kont_sum,0

**************************************************************************** Задание переменных программы****************************************************************************V_Bunker EQU 3V_kont EQU 5V_derevo EQU 1T_rubit EQU 1T_upak EQU 60***************************************************************************** Блок программы переработки деревьев рубительной машиной на щепу****************************************************************************

GENERATE ,,,1met1 GATE NU kanal_1 ;Проверка занятости рубительной машины

SPLIT 1,met1 ;Подача деревьев к рубительной машинеSAVEVALUE N_derevo_sum+,1 ;Число деревьевSPLIT (V_derevo/0.01) ;Деление дерева на "кванты" объемовPRIORITY 5QUEUE nakopit_0SEIZE kanal_1 ;Рубка дерева на щепу (коэф.полнодр.0,36) DEPART nakopit_0ADVANCE T_rubit,(T_rubit#0.5) ;Время рубки на щепу одного "кванта" TEST LE Q$nakopit_1,(V_Bunker/0.01) ;Проверка заполненности бункера щепыRELEASE kanal_1 ;Окончания рубки одного дерева на щепуSAVEVALUE V_rubit_sum+,0.01 ;Объем щепы от рубкиQUEUE nakopit_1 ;Накопления очереди "квантов" щепы в

бункереGATE NU kanal_3 ;Проверка упаковки контейнераSEIZE kanal_2 ;Работа дозатора бункера щепыDEPART nakopit_1 ;Освобождение бункера от щепыADVANCE 1,0.5 ;Время заполнения контейнера щепойRELEASE kanal_2 ;Прекращение работы дозатораASSEMBLE (V_kont/0.01) ;Заполнение контейнера "квантами" щепыGATE LR klapan_3 ;Проверить упаковку контейнераLOGIC S klapan_3QUEUE nakopit_2 ;Накопления очереди контейнеровSEIZE kanal_3 ;Упаковка контейнера со щепойDEPART nakopit_2 ;Освобождение контейнераADVANCE (T_upak),(T_upak#0.5) ;Время на упаковку контейнераRELEASE kanal_3 ;Завершение упаковки контейнераLOGIC R klapan_3SAVEVALUE V_kont_sum+,(V_kont)SAVEVALUE Kont_sum+,1TERMINATE

******************************************************************************** Таймер*******************************************************************************

GENERATE 3600SAVEVALUE V_kont_our,(X$V_kont_sum/AC1#3600)SAVEVALUE N_derevo_sum,(X$N_derevo_sum/AC1#3600)SAVEVALUE V_Teor_rubit,(36/T_rubit)SAVEVALUE T_Teor_rubit,T_rubit

TERMINATE 1

Реализация модели работы рубительной машины с контейнерами и промежуточным бункером щепы в

среде GPSSW

20

Page 21: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

******************************************************** ** SEM ** Fractional Factorial Screening Experiment ** ********************************************************SEM_Results MATRIX ,2,2,2,2,2INITIAL SEM_Results,UNSPECIFIEDSEM_NextRunNumber EQU 0

EXPERIMENT SEM() BEGIN

/* Run 1 */T_rubit = 0.5;T_upak = 0;V_Bunker = 0;V_kont = 20;V_derevo = 2;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[1,1,1,1,1]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Set the Run Number Variable at the beginning. */

SEM_NextRunNumber = 1; /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[1,1,1,1,1] = X$V_kont_our;END;

/* Run 2 */T_rubit = 0.5;T_upak = 0;V_Bunker = 0;V_kont = 1;V_derevo = 0.5;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[1,1,1,2,2]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[1,1,1,2,2] = X$V_kont_our;END;

ДИСПЕРСИОННЫЙ АНАЛИЗ

Анализируемые факторы и уровни их варьирования:1. Среднее время переработки на щепу 0,01 м3 древесины - T_rubit = 0,5 – 5 с; 2. Среднее время на установку контейнера под загрузку - T_upak = 0 – 60 с; 3. Объем бункера - V_Bunker = 0 – 1 м3; 4. Объем контейнера - V_kont = 20 – 1 м3; 5. Объем дерева - V_derevo = 2 – 0,5 м3;

21

Page 22: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

/* Run 3 */T_rubit = 0.5;T_upak = 0;V_Bunker = 10;V_kont = 20;V_derevo = 0.5;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[1,1,2,1,2]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[1,1,2,1,2] = X$V_kont_our;END;

/* Run 4 */T_rubit = 0.5;T_upak = 0;V_Bunker = 10;V_kont = 1;V_derevo = 2;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[1,1,2,2,1]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[1,1,2,2,1] = X$V_kont_our;END;

/* Run 5 */T_rubit = 0.5;T_upak = 60;V_Bunker = 0;V_kont = 20;V_derevo = 0.5;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[1,2,1,1,2]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[1,2,1,1,2] = X$V_kont_our;END;

/* Run 6 */T_rubit = 0.5;T_upak = 60;V_Bunker = 0;V_kont = 1;V_derevo = 2;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[1,2,1,2,1]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[1,2,1,2,1] = X$V_kont_our;END;

22

Page 23: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

/* Run 7 */T_rubit = 0.5;T_upak = 60;V_Bunker = 10;V_kont = 20;V_derevo = 2;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[1,2,2,1,1]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[1,2,2,1,1] = X$V_kont_our;END;

/* Run 8 */T_rubit = 0.5;T_upak = 60;V_Bunker = 10;V_kont = 1;V_derevo = 0.5;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[1,2,2,2,2]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[1,2,2,2,2] = X$V_kont_our;END;

/* Run 9 */T_rubit = 5;T_upak = 0;V_Bunker = 0;V_kont = 20;V_derevo = 0.5;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[2,1,1,1,2]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[2,1,1,1,2] = X$V_kont_our;END;

/* Run 10 */T_rubit = 5;T_upak = 0;V_Bunker = 0;V_kont = 1;V_derevo = 2;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[2,1,1,2,1]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[2,1,1,2,1] = X$V_kont_our;END;

23

Page 24: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

/* Run 11 */T_rubit = 5;T_upak = 0;V_Bunker = 10;V_kont = 20;V_derevo = 2;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[2,1,2,1,1]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[2,1,2,1,1] = X$V_kont_our;END;

/* Run 12 */T_rubit = 5;T_upak = 0;V_Bunker = 10;V_kont = 1;V_derevo = 0.5;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[2,1,2,2,2]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[2,1,2,2,2] = X$V_kont_our;END;

/* Run 13 */T_rubit = 5;T_upak = 60;V_Bunker = 0;V_kont = 20;V_derevo = 2;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[2,2,1,1,1]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[2,2,1,1,1] = X$V_kont_our;END;

/* Run 14 */T_rubit = 5;T_upak = 60;V_Bunker = 0;V_kont = 1;V_derevo = 0.5;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[2,2,1,2,2]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[2,2,1,2,2] = X$V_kont_our;END;

24

Page 25: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

/* Run 15 */T_rubit = 5;T_upak = 60;V_Bunker = 10;V_kont = 20;V_derevo = 0.5;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[2,2,2,1,2]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[2,2,2,1,2] = X$V_kont_our;END;

/* Run 16 */T_rubit = 5;T_upak = 60;V_Bunker = 10;V_kont = 1;V_derevo = 2;IF (StringCompare(DataType(SEM_Results[2,2,2,2,1]),"UNSPECIFIED")'E'0)THEN BEGIN /* Log the Run and Execute the Simulation */ SEM_GetResult(); SEM_Results[2,2,2,2,1] = X$V_kont_our;END;

/* Aliased Effects in Fractional Factorial Experiment */SE_Effects(SEM_Results,"I=ABCDE");

END;

25

Page 26: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

******************************************************** The Run Execution Procedure ********************************************************

PROCEDURE SEM_GetResult() BEGIN

/* Run Simulation and Log Results. */ /* Treatments have already been set for this run. */

TEMPORARY CurrentYield,ShowString,CommandString;

/* Run Procedure Call */

RSM_run(SEM_NextRunNumber); CurrentYield = X$V_kont_our; ShowString = PolyCatenate("Run ",String(SEM_NextRunNumber),". ", "" );

ShowString = PolyCatenate(ShowString," Yield=",String(CurrentYield),". "); ShowString = PolyCatenate(ShowString," T_rubit=",String(T_rubit), ";" ); ShowString = PolyCatenate(ShowString," T_upak=",String(T_upak), ";" ); ShowString = PolyCatenate(ShowString," V_Bunker=",String(V_Bunker), ";" ); ShowString = PolyCatenate(ShowString," V_kont=",String(V_kont), ";"); ShowString = PolyCatenate(ShowString," V_derevo=",String(V_derevo), ";" ); CommandString = PolyCatenate("SHOW """,ShowString,"""", "" ); DoCommand(CommandString); SEM_NextRunNumber = SEM_NextRunNumber + 1; RETURN CurrentYield;

END;

******************************************************** Run Procedure ********************************************************PROCEDURE RSM_run(Run_Number) BEGIN DoCommand("CLEAR OFF"); /* Must use OFF to preserve results. */

/* EXPAND THIS RMULT IF YOU HAVE MORE RNGs. */ /* All Random Number Streams must have new seeds. */ TEMPORARY CommandString; /* Evaluate before passing to DoCommand. */ CommandString = Catenate("RMULT ",Run_Number#111); /* DoCommand compiles the string in Global Context. */ DoCommand(CommandString);

/* SET UP YOUR OWN RUN CONDITIONS. */ DoCommand("START 150,NP"); /* Get past the Startup Period. */ DoCommand("RESET"); /* Begin the Measurement Period. */ DoCommand("START 1000,NP"); /* Run the Simulation. */END;*******************************************************

26

Page 27: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Alias Effect Sum of Degrees of F - for Only Critical ValueGroup Squares Freedom Main Effects of F (p=.05) _______________________________________________________________________________A = BCDE 148.951 88745.705 1 60.507 4.96B = ACDE 80.503 25923.100 1 17.675 4.96AB = CDE -52.364C = ABDE 41.362 6843.246 1 4.666 4.96AC = BDE -27.210BC = ADE -1.792DE = ABC 1.627D = ABCE 19.840 1574.537 1 1.074 4.96AD = BCE -12.818BD = ACE -1.749CE = ABD 1.584CD = ABE 1.753BE = ACD -1.584AE = BCD 1.742E = ABCD -1.577 9.950 1 0.007 4.96_______________________________________________________________________________Error 14666.932 10Total 137763.469 15Grand Mean 230.718_______________________________________________________________________________

A - Среднее время на переработку на щепу 0,01 м3 древесины - T_rubit = 0,5 – 5 с; B - Среднее время на установку контейнера под загрузку - T_upak = 0 – 60 с; C - Объем бункера - V_Bunker = 0 – 1 м3; D – Объем контейнера - V_kont = 20 – 1 м3; E – Объем дерева - V_derevo = 2 – 0,5 м3;

Таблица результатов дисперсионного анализа

27

Page 28: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Матрица планирования эксперимента (В-план 2-ого порядка)и матрица результатов эксперимента

V_bunker V_kont T_rub T_upak V_kont_our_эксп. V_kont_our_крив. Остатки V_teor_rub

0 1 0,5 60 32,88 42,92906 -10,04906 725 1 0,5 600 5,96 8,860649 -2,900649 720 20 0,5 600 45 48,04134 -3,041338 725 20 0,5 60 71,8 74,49812 -2,698116 720 1 5 60 6,55 5,024716 1,525284 7,25 1 5 600 6,06 6,85513 -0,7951302 7,20 20 5 600 6,8 7,407112 -0,6071117 7,25 20 5 60 7,2 1,145856 6,054144 7,20 10,5 2,75 270 11,97 8,219764 3,750237 13,0915 10,5 2,75 270 13,02 17,95145 -4,931447 13,091

2,5 1 2,75 270 13,07 4,680819 8,389181 13,0912,5 20 2,75 270 13 14,04458 -1,044576 13,0912,5 10,5 0,5 270 56,39 56,37621 0,0137908 722,5 10,5 5 270 7,14 13,31719 -6,177186 7,22,5 10,5 2,75 60 13,02 24,39548 -11,37548 13,0912,5 10,5 2,75 600 12,915 7,702914 5,212086 13,0910 10,5 0,5 600 33,81 31,78663 2,023368 720 20 0,5 600 45,4 48,04134 -2,641338 725 1 0,5 600 6,01 8,860649 -2,850649 725 10,5 0,5 600 43,58 36,96512 6,614882 72

2,5 1 0,5 600 6,02 8,47338 -2,45338 722,5 10,5 0,5 600 38,32 37,8394 0,480599 720 20 0,5 600 49 48,04134 0,9586621 720 10,5 0,5 60 64,8 60,60688 4,193124 720 20 0,5 60 67,8 63,91183 3,888171 725 1 0,5 60 60,44 57,61836 2,821637 725 10,5 0,5 60 71,93 73,24467 -1,314672 72

2,5 1 0,5 60 60,05 53,73724 6,312764 722,5 10,5 0,5 60 71,9 70,3893 1,5107 722,5 20 0,5 60 71,8 72,6685 -0,8684979 72 28

Page 29: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Зависимость производительности технологического узла от объема бункера

0 1 2 3 440

50

60

70

m3

m3

f V_bunker 60( )

f V_bunker 120( )

f V_bunker 180( )

72

V_bunker

Значения времени упаковки контейнера:1 (красная) – 60 с2 (синяя) – 120 с3 (зеленая) – 180 сВремя цикла рубки щепы – 0,5 с/0,01 м3Объем контейнера – 10,0 м3

29

Page 30: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Зависимость производительности технологического узла от объема контейнера

2 4 6 8 10

20

40

60

c

m3

75

1

f2 V_kont 60( )

f2 V_kont 120( )

f2 V_kont 180( )

72

101 V_kont

Значения времени упаковки контейнера:1 (красная) – 60 с2 (синяя) – 120 с3 (зеленая) – 180 сВремя цикла рубки щепы – 0,5 с/0,01 м3Объем бункера – 5 м3

30

Page 31: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Производительность технологического узла от времени цикла рубки щепы

1 2 3 4

20

40

60

c

m3

75

1

f1 T_rub 60( )

f1 T_rub 120( )

f1 T_rub 180( )

72

4.50.5 T_rub

Значения времени упаковки контейнера:1 (красная) – 60 с2 (синяя) – 120 с3 (зеленая) – 180 сОбъем бункера - 5 м3Объем контейнера – 10,5 м3

31

Page 32: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА Международная научно-практическая к онференция

Спасибо за внимание!

32

Tel: +7 (498) 687-39-29

Fax: +7 (495) 586-93-25

e-mail: [email protected]

web: http://www.msfu.ru