Grass2_DES_DP75. Проектирование фармацевтического завода. Почасовая циклограмма производства. Базовая модель. Реакторы, экстракторы, осадители, центрифуги. Проектирование и моделирование. 75 часов по часам.

Описание Области

подробнее…

Особенности — ограничения на длительности, рециклы, включены задержки потоков, нежелательные переходы «запрещены» высокой ценой переналадки, непрерывное время работы и паузы операций, дискретные потоки.

Установки:

  NH4OH — Реактор для получения раствора аммиака

  Экстр.1 — Экстрактор с мешалкой

  Экстр.2 — То же

  H2SO4 — Реактор для получения раствора серной кислоты

  Осад-ль — Осадитель с мешалкой (кристаллизация)

  Ц/Ф-мал. — Центрифуга малая (отделение кристаллов от жидкости)

  Ц/Ф-бол. — Центрифуга большая (отжим травы с этилацетатом)

Емкости:

сырье (убывающим итогом):

  Трава

  NH4OH/25 — 25% раствор аммиака

  H2SO4/95 — 95% серная кислота

  Вода

  Ацетон

  ЭА-сумм. — Этилацетат, суммарное потребление

промежуточные:

  NH4OH/10 — 10% раствор аммиака

  H2SO4/10 — 10% раствор серной кислоты

  ЭА — Этилацетат (ЭА)

  Экстракт — Общая емкость для 1-й и 2-й порций

  Порция-1 — Экстракт порция 1

  Порция-2 — Экстракт порция 2

  Трава+ЭА — Трава с этилацетатом

  СКИ/1-1 — Сернокислые извлечения

  СКИ/1-2 — То же

  СКИ/2-1 — То же

  СКИ/2-2 — То же

продукты (нарастающим итогом):

  ЭА-обор. — Этилацетат оборотный, суммарный выход

  СКМаточ. — Сернокислый маточник

  ПастаСНГ — Паста СНГ

  Шрот — Осушенная трава

кратко

Подробное описание

подробнее…

Производство сангвиритрина включает следующие участки:

  Реакторы для приготовления растворов аммиака и серной кислоты

  Экстрактор с мешалкой

  Осадитель с мешалкой

  Центрифуга большая для отжима травы с этилацетатом

  Центрифуга малая для отделения кристаллов от жидкости

Рисунок. Основные этапы производства

Рисунок. Основные операции в экстракторе

Рисунок. Основные операции в осадителе

Рисунок. Основные операции в центрифуге малой

Модели установок описывают очередность выполнения операций на установке, возможность простоя между выполнениями операций — через систему приоритетов. Приоритеты можно интерпретировать как «потери» от переходов с одной операции на другую (чем больше «потери», тем ниже приоритетность смены операций):

  0 — переход необходим;

  1 — переход возможен;

  2 — 100 — переход нежелателен (чем больше значение, тем «хуже» переход);

  — — переход запрещен.

В задаче календарного планирования производства сангвиритрина требуется определить почасовой график (расписание) работы экстракторов, реакторов, осадителя и центрифуг при выработке пасты СНГ, а также объемы выработки сернокислого маточника, пасты СНГ, осушенной травы (шрота) нарастающим итогом в зависимости от времени.

Определяется также динамика запасов растворов аммиака и серной кислоты, этилацетата, экстракта, травы с этилацетатом и сернокислых извлечений в емкостях в зависимости от времени, а также динамика суммарного потребления травы, исходных растворов аммиака и серной кислоты, этилацетата, воды, ацетона нарастающим итогом.

Задаются следующие показатели:

  длительность каждого выполнения операции;

  приоритетность выполнения операций, задаваемая «потерями» от переходов с одной операции на другую;

  суммарное время выполнений каждой операции за период планирования, определяющее объем переработки сырья и выработки продуктов (для всех операций, кроме промежуточных простоев, длительность каждого выполнения и число циклов заданы; поэтому минимальное и максимальное время выполнения для них принимаются равными);

  производительность по сырью и по продукту (размер каждой порции);

  нижняя и верхняя границы емкостей.

Для каждого расчета требуется получить расписание с наименьшим расходом чистого этилацетата (с «наискорейшим» вовлечением в процесс оборотного).

кратко

Особенности Объекта

подробнее…

Особенности — ограничения на длительности, рециклы, включены задержки потоков, нежелательные переходы «запрещены» высокой ценой переналадки, непрерывное время работы и паузы операций, дискретные потоки.

кратко

Схема Объекта

подробнее…

Рисунок. Общий вид потоковой схемы объекта «с именами»

Рисунок. Фрагмент потоковой схемы объекта «со стрелками»

кратко

Особенности Решения S.Grass2_DES_DP75.

Особенности Задачи

подробнее…

Задаются ограничения на нижние границы промежуточных емкостей, соответствующие ограничениям на опорожнение запасов.

Для установок, моделирующих экстракторы, осадители и центрифуги имеются жесткие последовательности и длительности выполнения основных операций, которые задаются как матрицами переналадок, так и ограничениями на работу/паузу операций от начала конца другой. Жестко задаются длительности непрерывной работы основных операций. Для этих установок желательно снизить время простоя между основными операциями для увеличения общего выпуска продукции.

Критерий задачи – минимум потерь от переключений. Потери от работы на простое (переключение с простоя на самого себя) ненулевые для снижения их времени.

Рисунок. Фрагмент формы – матрица переналадок установки

кратко

Исходные данные

подробнее…

Реакторы для приготовления раствора аммиака

Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток

Экстракторы и реакторы для приготовления раствора серной кислоты

Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток

Осадитель — серно-кислое извлечение

Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток

Центрифуга малая -> Паста сангвиритрина, большая -> Шрот (Осушенная трава)

Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток

25% раствор аммиака, 95% раствор серной кислоты, Трава убывающим итогом, этилацетат, 10% раствор аммиака:

Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость

Порции из экстрактора, 10% раствор серной кислоты, продукты серно-кислого извлечения, ацетон:

Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость

Этилацетат оборотный, выпуск производства нарастающим итогом – серно-кислый маточник, паста сангвиритрина, шрот:

Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость

кратко

Результаты решения

подробнее…

Фрагменты расписания:

Приготовление раствора аммиака, экстрактор

Рисунок. Фрагмент расписания выполнения операций

Приготовление раствора серной кислоты, осадитель

Рисунок. Фрагмент расписания выполнения операций

Центрифуги

Рисунок. Фрагмент расписания выполнения операций

Потребление воды, травы, этилацетата убывающим итогом:

Рисунок. Фрагмент расписания уровня запасов в емкостях

Порции экстрактора, этилацетат, раствор серной кислоты:

Рисунок. Фрагмент расписания уровня запасов в емкостях

Продукты производства нарастающим итогом:

Рисунок. Фрагмент расписания уровня запасов в емкостях

Объяснения решения

Рисунок. Фрагмент трассы объяснений хода рассуждений Решателя DP

кратко