Программный комплекс Mixer System предназначен для решения задач смешивания.

Объекты применения комплекса – это производственные участки, на которых проводится плавление смесей (шихты), приготовление многокомпонентных растворов, смешивание порошков, целых и дробленых твердых компонентов.

Mixer System решает задачи

• получения определенного количества смеси с заданным соотношением химического состава или других характеристик,
• автоматического складского учета используемых для смешивания компонентов,
• ведения архива производственного участка.

Комплекс создан и адаптирован для технологов, инженеров, мастеров производственных участков, которым по роду своей работы необходимо рассчитывать и составлять смеси.

Mixer System использует специально разработанный вычислитель для решения систем уравнений смешивания, причем число уравнений смешивания может больше или меньше числа неизвестных. Имеется принципиальная возможность введения альтернативных уравнений смешивания. Это может понадобиться в случаях, когда какой-либо параметр смеси подчиняется более сложному закону, чем обычное уравнение смешивания, или имеются дополнительные функциональные зависимости между параметрами при смешивании.

Комплекс Mixer System может работать в плавильном и химическом производстве, машиностроении и пищевой промышленности, т.е., везде, где непрерывно поступает сырье, готовятся смеси, учитываются остатки.

Пример решения задачи смешивания

Рассмотрим сценарий использования Mixer System на примере расчета шихты для плавки алюминия.

Обычно расчет шихты для этих плавок проводится по двум элементам – железу и кремнию. Однако имеется потребность учета содержания никеля, и, возможно, других элементов. Добавление даже одного элемента резко усложняет задачу подбора компонентов.

Исходными материалами для шихты являются

• слитки шахтной плавки,
• обороты,
• кремнистая или железистая лигатура.

При этом слитки шахтной плитки можно брать только целиком по одному, обороты – дискретами по 2, 12 кг или по целым слиткам, лигатуру – дискретами по 2 кг.

Требуется: рассчитать шихту на несколько плавок при массе плавки 2430 - 2450 кг, содержании железа 1.5% - 1.6%, никеля 3.0% - 4.0%., кремния 7.0% - 8.0%. В результате нужно получать плавки как можно более стабильного химического состава.

На рисунке показано исходное состояние части склада.

Формулировка задачи и поиск решения осуществляются при помощи инструмента Миксер. В нем мы указываем, какие компоненты (слитки, партии порошка и т.д.) могут участвовать в решении, в нем же ставим задачу, указывая требуемые характеристики решения (в данном случае – химический состав и желаемое количество шихты). Заметим, что постановка задачи допускает указание интервалов в качестве целевых значений.

Поиск решения может занять некоторое время, в зависимости от сложности задачи, которая зависит от числа указанных характеристик и набора компонентов, загруженных в Миксер. Найденное решение тоже показывается в Миксере.

Если найденное решение удовлетворяет пользователя, он может поместить его в каталог заявок. Заметим, что при достаточном количестве исходных компонент, на основании одного решения могут быть созданы сразу несколько заявок. По мере расходования компонент в Миксере, в него могут добавляться другие компоненты, может изменяться задание и т.д.

Состояние каталога заявок после двух циклов решения показано на рисунке.

При создании заявки, компоненты, участвующие в ее формировании, резервируются, что отражается на их количестве, отображаемом в общем складе.

Заявки могут быть аннулированы, тогда компоненты, участвующие в них, возвращаются на склад, либо утверждены. В этом случае компоненты безвозвратно списываются, а заявки копируются в архив утвержденных заявок.

 

В заключение отметим, что расчет шихты – это только пример применения. За рамками данного примера оказались различные интересные аспекты системы:

• расчетные характеристики и их использование при формулировке задания на смешивание,
• формулировка специальных законов смешивания,
• решение задач комбинационной сборки.