Тема 1.1 Определение производственной мощности предприятия (цеха) по различным видам сырья

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ПРЕДПРИЯТИЙ

РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Методические указания

к практическим занятиям

для студентов направления

19.03.03 «Продукты питания животного происхождения»

очной и заочной формы обучения

Керчь, 2015 г.

УДК [658.5:681.5]:639.2

Автор: Яковлев О.В., ст.преподаватель кафедры технологии продуктов питания КГМТУ

Рецензент: Осовский Д.И., к.т.н., доцент кафедры судовых энергетических установок КГМТУ

Рассмотрены на заседании кафедры технологии и химии морепродуктов, протокол №6 от 28.01.2011 г.

Рекомендованы к изданию методической комиссией технологического факультета, протокол №6 от 28.02.2011 г.

Утверждены методическим советом КГМТУ, протокол №2 от 10.03.2011 г.

© Керченский государственный морской

технологический университет

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Цель практических занятий – закрепление теоретического материала, получение навыков выполнения расчетов и графического материала, необходимых при проектировании рыбообрабатывающих предприятий.

Программой дисциплины предусматриваются практические занятия по следующим разделам:

1.Техноэкономическое обоснование проектирования.

2.Технологическое проектирование.

3.Общестроительное и санитарно-техническое проектирование.

4.Системы автоматизированного проектирования.

Практические занятия предусматривают рассмотрение примеров решения задач и самостоятельное решение задач студентом в аудитории. Результаты практических занятий для студентов оцениваются в соответствии с рабочей программой дисциплины.

Раздел 1

ПЛАНИРОВАНИЕ АССОРТИМЕНТА ПРОДУКЦИИ

И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ

Тема 1.1 Определение производственной мощности предприятия (цеха) по различным видам сырья.

Особенностью рыбной промышленности является разнообразный видовой состав сырья и неравномерность его поступления на рыбообрабатывающие предприятия. Это значительно осложняет методику определения проектной мощности. Поступления сырья на предприятие зависит от огромного числа факторов, многие из которых имеют случайный характер (метеорологические условия в районах промысла и на маршрутах транспортного флота, сезонность лова тех или иных видов рыб, колебания курса валют и т.д.)

При нестабильных условиях производства проектную мощность по сырью целесообразно определять на основе вероятностно-статистического анализа отчетных данных предприятия (судна) за последние пять-десять лет.

Данный анализ выполняют в два этапа. На первом этапе оценивают имеющиеся данные с точки зрения их принадлежности к одной или разным совокупностям. На втором этапе определяют вероятность появления этого события в будущем. Ежегодное поступление сырья необходимо рассматривать как ряд закономерных значений со случайными отклонениями от некоторого "истинного значения".

При определении "истинного значения" полученного количества сырья необходимо отделить значения, сильно отличающиеся от большинства других ("промахи"), появление которых связано с каким-либо грубым нарушением условий работы предприятия (организационные сбои, стихийное бедствие, аварии с транспортом, "биржевой крах" и т.д.). "Промах" определяется путем сравнения критерия максимального отклонения Rmax (см. таблицу 1) с величиной фактического критерия отклонения R, которая рассчитывается формуле:

R = │ΔYк│/σ (1)

где ΔYк - абсолютное отклонение;

σ - среднеквадратичное отклонение.

Таблица 1 – Значения критерия максимального отклонения Rmax

Количество рассматриваемых лет	Значение критерия Rmax
	1,41
	1,69
	1,87
	2,00
	2,09
	2,17
	2,24
	2,29

Если R больше Rmax, то данный результат должен быть исключен из дальнейшего анализа. Удаление "промаха" позволяет получить несколько достоверных совокупностей результатов, для которых определяется вероятность появления в дальнейшем.

Пример 1. На предприятие в течение последних 5 лет поступало сырье в следующих объемах

Количество поступающего сырья, т
1-й год	2-й год	3-й год	4-й год	5-й год

Оценить с помощью вероятностно-статистического метода мощность предприятия по сырью и определить вероятность его поступления в будущем году.

Решение.

1 Определяем среднее арифметическое количество полученного сырья по формуле:

(2)

где - ежегодное поступление сырья, т;

n - рассматриваемый временной интервал, лет.

Yср = (14000+12800+15600+3200+13300)/5 = 11780 т/год;

2 Определяем абсолютное отклонение ежегодного количества сырья от среднего арифметического по формуле:

(3)

∆Y₁ = (14000-11780) = + 2220

∆Y₂ = (12800-11780) = + 1020

∆Y₃ = (15600-11780) = + 3820

∆Y₄ = (3200-11780) = - 8580

∆Y₅ = (13300-11780) = + 1520

3 Определяем квадратичное отклонение по формуле:

= (4)

= = = 4393

4 Определяем величину фактического критерия отклонения по формуле:

(5)

R₁ = 2220/4393 = 0,51

R₂ = 1020/4393 = 0,23

R₃ = 3820/4393 = 0,87

R₄ = 8580/4393 = 1,95

R₅ = 1520/4393 = 0,35

5 Выбираем из таблицы 1 значение критерия Rmax при n = 5 и принятом уровне значимости q = 0,05. Оно равно Rmax = 1,87.

Расчетное значение критерия R для полученного в 4-ом году (R₄) больше Rmax при уровне значимости q = 0,05, т.е значение 3200 т является «промахом». Далее повторяем расчет, исключив данное значение.

1 Определяем среднее арифметическое количество сырья, полученного в 1-ом, 2-ом, 3-ем и 5-ом году.

Yср = (14000+12800+15600+13300)/4 = 13925 т/год;

2 Определяем абсолютное отклонение ежегодного количества сырья от среднего:

∆Y₁ = (14000 - 13925) = +75

∆Y₂ = (12800 - 13925) = - 1125

∆Y₃ = (15600 - 13925) = +1675

∆Y₄ = (13300 - 13925) = - 625

3 Определяем квадратичное отклонение:

4 Определяем величину фактического критерия отклонения:

R₁ = 75/1057 = 0,07 R₃ = 1675/1057 = 1,58

R₂ = 1125/1057 = 1,06 R₄ = 625/1057 = 0,59

5 Выбираем из таблицы 1 значение критерия Rmax при n = 4 и q = 0,05. Оно равно Rmax = 1,69

Все расчетные значения критерия R меньше Rmax, т.е «промахов» нет, а рассматриваемые значения принадлежат к одной совокупности.

Вероятность проявления события определяется по формуле:

P = M*100/n (6)

где M – количество значений, принадлежащих к одной совокупности;

n – общее количество рассматриваемых значений.

В рассматриваемом примере вероятность поступления сырья в количестве 13925 т в 6-ом году равна:

Р = 4*100/5 = 80%.

Вывод: Из приведенного расчета следует, что в 6-ом году предприятие получит 13925 т сырья с вероятностью 80%.

Задачи для самостоятельного решения

На предприятие в течение последних 5 лет поступало сырье в объемах, указанных в таблице 2. Оценить с помощью вероятностно-статистического метода мощность предприятия по сырью и определить вероятность его поступления в будущем году.

Таблица 2 – Исходные данные к заданиям

Номер задания	Количество поступающего сырья, тонн.
1-й год	2-й год	3-й год	4-й год	5-й год

Тема 1.2 Планирование ассортимента продукции и определение производственной мощности предприятия (цеха) по готовой продукции.

На следующем этапе проектирования необходимо определить экономически целесообразный ассортимент продукции и годовую мощность цеха по данному ассортименту.

Исследуя ситуацию производства продукции из имеющегося сырья, необходимо добиться максимальной экономической эффективности работы предприятия, используя имеющуюся рабочую силу (тенденция к уменьшению, повышению или стабилизации численности рабочих определятся социальной политикой предприятия), учитывая лимиты по пресной воде, тепловой и электрической энергии, таре и вспомогательным материалам, мощности очистных сооружений и т.д. Данную задачу рекомендуется решать с применением методов нецелочисленного линейного программирования.

Пример 2. Цех выпускает 2 вида продукции Х₁ и Х₂. По данным таблицы определить графически (с применением методов линейного программирования) экономически целесообразный вид продукции, его годовой объем выпуска и получаемую прибыль от реализации.

Вид продукции	Кол-во сырья	Кол-во рабочих	Норма расхода сырья на единицу готовой продукции	Трудовые затраты на единицу продукции	Прибыль, получаемая от реализации единицы продукции
	т	N, чел	S, т	L, чел*час	P, руб
X1			1,431	15,9
X2	1,832	25,7

Решение.

Цех работает 230 дней в году. Продолжительность смены – 8 часов.

Цель расчета - получение максимальной прибыли, т.е. получение максимального значения целевой функции. Обозначив объем производства каждого вида продукции - Х, прибыль от реализации - Р с соответствующими индексами, получим целевую функцию:

Р₁*Х₁ +P₂*X₂ max

или, подставив соответствующие значения:

650Х₁+1400Х₂ max.

Значения, которые может принимать целевая функция в данном примере, ограничиваются количеством сырья и численностью основных рабочих.

Ограничения будут иметь вид:

- по количеству сырья:

S₁*X₁+S₂*X₂≤ 700 т или 1,431X₁+1,832X₂≤700 т

- по трудозатратам:

L₁*X₁+L₂*X₂≤ L или 15,9X₁+25,7X₂≤14720 чел*ч

L = 8 чел*230 рабочих дней*8 часов = 14720 чел*ч – количество времени, отработанное рабочими за год.

Графическое решение данной задачи наиболее наглядно.

Построим графики уравнений соответствующих ограничений.

X₂

1000

800

15,9X1+25,7X2=14720

600

1,431X1+1,832X2≤700 1,634X1+2,092X2 = 50

400

200

0 200 400 600 800 1000 X₁

Рисунок 1 – Графическое решение задачи планирования ассортимента

Областью допустимых значений целевой функции в данном примере будет являться полуплоскость ниже графика 1,431X₁+1,832X₂=700, т.е ограничение по сырью более жесткое. Для определения максимального значения целевой функции произвольно примем ее значение. Например, 6500Х₁+14000Х₂ = 2000000. Построим данный график и путем параллельного переноса в пределах области допустимых значений целевой функции (пунктирная линия) получаем, что максимальное значение целевая функция будет иметь при производстве продукции Х₂ в количестве 382 т/год (точка на оси Х₂), прибыль при этом составит 382*14000 = 5348000 руб/год.

При этом использование ресурсов составит:

- сырье: 382*1,832 = 700 т, т.е. все сырье переработано;

- трудозатраты: 382*25,7 = 9817 чел*ч, т.е. остаток составит 14720-9817 = 4903 чел*ч или 4903/(230 дней*8 ч) ≈ 3 чел.

Задачи для самостоятельного решения

Цех выпускает 2 вида продукции Х₁ и Х₂. По данным таблицы 3 определить графически (с применением методов линейного программирования) экономически целесообразный вид продукции, его годовой объем выпуска и получаемую прибыль от реализации.

Таблица 3 – Исходные данные к заданиям

Номер задания	Вид продукции	Кол-во сырья	Кол-во рабочих	Норма расхода сырья на единицу готовой продукции	Трудовые затраты на единицу продукции	Прибыль, получаемая от реализации единицы продукции
т	N, чел	S, т	L, чел*час	P, руб
	X1			0,240	34,2
X2	0,260	55,8
	X1			0,572	48,6
X2	0,584	66,4
	X1			0,240	42,2
X2	0,280	65,7
	X1			1,210	120,2
X2	1,240	140,4
	X1			1,010	135,3
X2	1,020	157,5
	X1			0,240	34,2
X2	0,260	55,8
	X1			0,572	48,6
X2	0,584	66,4
	X1			0,240	42,2
X2	0,280	65,7
	X1			1,210	120,2
X2	1,240	140,4
	X1			1,010	135,3
X2	1,020	157,5

Раздел 2