Курсовая работа: Оптимизация программы производства транспортировки продукции
Курсовая работа: Оптимизация программы производства транспортировки продукции
Курсовая работа
по
теме: Оптимизация программы производства транспортировки продукции
по
дисциплине: Математические методы и модели исследования операций
Задание
Вариант задания (V) выбирается
в соответствии с номером зачетной книжки.
1) Моделирование оптимальной производственной программы предприятия
в условиях расширения производства с использованием кредита. Задача состоит в определении
оптимальных производственных мощностей филиалов для производства определенного количества
продукции различных видов.
2) Моделирование оптимальной структуры автопарка машин. Необходимо
определить оптимальную структуру парка машин предприятия, которые будут транспортировать
произведенную продукцию на оптовую базу при условии минимизации общих затрат на
транспортировку.
3) Определение оптимального размера автопарка машин. Надо найти такое
оптимальное количество машин, обслуживающих базу, при котором затраты на транспортировку
будут минимальными, а продукция будет вывезена полностью.
Содержание
Введение
Моделирование
оптимальной программы предприятия в условиях расширения производства с использованием
кредита
Моделирование
оптимальной структуры автопарка машин
Экономико-математические
методы (ЭММ) [economic-mathematical methods] — обобщающее название комплекса экономических
и математических научных дисциплин, объединенных для изучения экономики.
Сейчас одним из
наиболее хорошо разработанных и широко проверенных на практике методов решения задач
оптимального планирования и управления является именно линейное программирование.
В свою очередь, теория массового обслуживания дает методику определения
средней длины очереди и среднего времени ожидания для случая, когда скорости поступления
заказов и их обслуживания известны. Если издержки, связанные с пребыванием в очереди
и обслуживанием, определены, то можно и установить и оптимальное отношение между
ними.
Экономико-математическая модель - математическая модель связи экономических
характеристик и параметров системы.
Экономико-математическая модель описывает экономические процессы, объекты
и связи с использованием математического аппарата.
Целью курсовой работы является решение учебной задачи, включающей в
себя комплекс задач, условия которых максимально приближены к реальным.
Рассматривается
задача об оптимальной загрузке оборудования, целью которой является подбор наиболее
выгодной производственной программы выпуска нескольких видов продукции при использовании
некоторого числа ограниченных запасов нефти.
Промышленное
предприятие ОАО «Даль Промнефть», выпускающее 4 вида продукции (машинное масло,
бензин, дизтопливо и резину), однородной по своему составу, имеет 3 филиала, которые
занимаются производством данной продукции. Известны производственные мощности этих
филиалов (таблица 2). На каждом из филиалов имеется определенный запас сырья для
производства продукции (таблица 4). Известны объемы сырья, необходимые для получения
одной единицы продукции каждого вида (таблица 5).
При данных
мощностях предприятие не справляется с удовлетворением спроса на продукцию, поэтому
перед руководством предприятия встает вопрос о расширении производства, что выражается
либо в постройке новых филиалов, либо расширении имеющихся. Для этого руководство
предприятия решает взять кредит. Известны потенциальные мощности существующих и
новых филиалов (таблица 3). Для расширения производства предполагается приобретение
за счет кредита нового дополнительного оборудования и дополнительных сырьевых ресурсов.
Известно количество продукции, производимое одной единицей оборудования в год (таблица
6). Стоимость единицы оборудования для производства продукции каждого вида (βj) (таблица 6). Также известна
стоимость единицы сырья. Известны удельные затраты на производство продукции Cyij. Известны капитальные
удельные вложения Kyij.
Но одновременно
переводить все три на потенциальные возможности и строить новых три филиала посчитали
экономически не целесообразно. Поэтому встал вопрос о нахождении наиболее оптимального
плана расширения мощностей, при котором затраты на производство продукции будут
минимальными, а заказ будет выполнен полностью.
Таблица
1 – спрос на продукцию
Спрос на продукцию (в тоннах)
B1
З9400
B2
15600
B3
12600
B4
7300
Таблица
2 – производственные мощности филиалов
Мощности филиалов
B1
B2
B3
B4
Существующие мощности
A1
3400
5000
4000
4000
A2
6000
5200
5000
4800
A3
5000
4000
5100
2000
Таблица
3 – Потенциальные производственные мощности
Мощности
филиалов (т)
В1
В2
В3
В4
Потенциальные мощности существующих филиалов
А1*
10000
7400
9000
8000
А2*
8600
7000
10000
7600
А3*
6000
6000
10400
6000
Потенциальные мощности новых филиалов
А4
8000
8600
8000
8000
А5
8900
6000
9400
9000
А6
10000
8000
8000
9400
Таблица 4 – Запасы сырья
А1
А2
А3
Запасы сырья
(по филиалам)
21400
22600
20600
Таблица 5 – Объем сырья
для получения единицы продукции
В1
В2
В3
В4
lj
1,17
1,13
1,1
1,08
Таблица
6 – Исходные данные по оборудованию
В1
В2
В3
В4
Количество продукции, производимое одной
единицей оборудования в год
4000
5000
6000
7000
Стоимость единицы оборудования, для производства
продукции j-того вида (тыс.руб/ед)
15
12
11
10
13
15
13
16
11
13
16
15
13
12
14
17
15
13
12
16
18
16
16
15
12
15
17
13
С={Cij}=
112
56
76
76
78
49
88
66
54
76
81
46
64
88
74
39
46
66
46
42
81
56
66
46
К={Kij}=
γ
= 2290
Математическая
модель.
V – номер варианта;
n – количество филиалов;
m – количество видов продукции;
Cyij – удельные затраты на
производство продукции, i=1,6, j=1,4;
bj – количество продукции,
производимое одной единицей оборудования в год, j=1,4 ;
βj – стоимость единицы оборудования,
для производства продукции j-того вида (тыс. руб./ед.), j=1,4;
xij – количество произведенной
продукции j-того вида на i-ом филиале, i=1,6, j=1,4;
Bj – спрос на продукцию, j=1,4;
Ai - производственная мощность
существующих филиалов, i=1,3;
A*i – потенциальная мощность
существующих филиалов, i=4,6;
Ai – потенциальная мощность новых филиалов, i=4,6;
Si – запас сырья для производства
продукции на i-ом филиале, i=1,3;
Dij – затраты на сырье;
li – объем сырья для получения
единицы продукции, i=1,3.
T - кредит;
T1 – кредит на сырье;
T2 – кредит на оборудование
γ – стоимость единицы сырья;
Ui – сырье существующих филиалов;
i=1,6;
U*i – сырье новых филиалов; i=1,3.
Q – количество сырья
Для автоматизированной
обработки данных и вычислений используется пакет программ линейной оптимизации программного
продукта Microsoft Excel.
Решение
Определяем
оптимальные производственные мощности филиалов для производства определенного количества
продукции различных видов с помощью транспортной задачи.
Постановка
транспортной задачи.
Требуется
определить объем производимой продукции j-того вида на i-ом филиале, т.е. xij, которое представлено
в таблице расширения мощностей (см. рис.1 Приложение А)
X=|xij||; i=1,6, j=1,4
Целевая
функция (затраты на производство)
F=1296806
Ограничения
1)
На
мощности (см. рис. 3 Приложение Б)
, i=1,6;
, i=1,3
2)
На
спрос (см. рис.4 Приложение Б)
, j=1,4
3)
На
запасы (см. рис.5 Приложение Б)
, i=1,3
Отчет по результатам (см. Приложение В) показывает какие ресурсы, на
каких филиалах используются полностью, а какие не полностью.
Отчет по устойчивости (см. Приложение Г) позволяет нам увидеть, какие
ресурсы дефицитные.
Для определения
кредита используем формулу
При этом,
для того, чтобы найти кредит на сырье, необходимо знать, сколько надо сырья для
того, чтобы производить продукцию и стоимость единицы сырья.
Количество
сырья для производительности продукции
,
Q = 10300
Для нахождения
кредита на сырье, используем формулу
T1 = 23587000
Для того,
чтобы найти кредит на оборудование, воспользуемся формулой
, i=1,6; j=1,4
T2= 180
Для расширения
производства предприятию ОАО «Даль Промнефть» необходим кредит суммой 23587180
Теперь
всю произведенную продукцию в течение месяца необходимо перевезти на оптовую базу.
Перевозки осуществляются от i-того филиала на оптовую базу, известны расстояния от филиалов до оптовой
базы. Также известна средняя скорость движения автомашины. Машинный парк предприятия
состоит из 4-х видов машин, количество машин каждого вида и их грузоподъемность
дано в таблице 7. Для каждого вида машин известны средняя стоимость эксплуатации
машины в сутки и часовые затраты на горюче-смазочные материалы (Таблица 8).
Машинный
парк предприятия ОАО «Даль Промнефть» работает в 2 смены по 8 часов. Среднее число
рабочих дней в месяц = 22.
Предполагается,
что грузы перевозятся от филиалов до оптовой базы, а не наоборот, поэтому количество
продукции, перевозимое машинами, будут неотрицательными.
Затраты
предприятия по использованию транспорта состоят из средней стоимости эксплуатации
по видам транспорта в сутки, и суточных затрат на горюче-смазочные материалы в зависимости
от среднего времени транспортировки груза.
Необходимо
определить оптимальную структуру парка машин предприятия, которые будут транспортировать
произведенную продукцию на оптовую базу при условии минимизации общих затрат на
транспортировку.
Расстояния
от филиалов до оптовой базы
(560; 260;
390; 220; 370; 220)
Таблица
7 (характеристика парка машин)
Вид машин
ЗИЛ
МАЗ
КАМАЗ
УРАЛ
Количество, (шт)
35
27
15
10
Грузоподъемность, тонны
10
15
25
40
Таблица
8 (Затраты на использование транспортных средств)