ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАГОТОВКИ ДРЕВЕСИНЫ С ПОМОЩЬЮ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА СЕТЯХ ПЕТРИ

А.П. Соколов, Е.В. Осипов

Скачать

№ 1 (29)

Лесоинженерное дело

Сведения об авторах

Соколов Антон Павлович – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры транспортных и технологических машин и оборудования

ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет», г. Петрозаводск, Российская Федерация

e-mail: a_sokolov@psu.karelia.ru

Осипов Евгений Вадимович – студент кафедры транспортных и технологических машин и оборудования

ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет», г. Петрозаводск, Российская Федерация

e-mail: jekispank@mail.ru

 

Аннотация: 

Статья посвящена описанию решения задачи обоснования технологиизаготовки древесины, с использованием имитационного моделирования производственных процессов на сетях Петри.Рассматривается возможность использования специально разработанных имитационных моделей работы комплексов лесозаготовительных машин, состоящих из харвестера и форвардера, не только для принятия решений по выбору машин при формировании комплексов, но и для обоснования технологических решений. Решение задачи описывается на примере делянки неправильной формы с магистральным волоком значительной протяженности. Основу применяемого подхода составляет использование метода дискретно-событийного имитационного моделирования на сетях Петри. Приведены результаты выполненных полевых исследований, моделирования и совершенствования технологического процесса. Результаты моделирования показали, что в условиях рассмотренной лесосеки форвардер загружен неравномерно. Простой этой машины составил 24,5 ч. или 7% времени. Простой харвестера составил 9 ч. или 3%.В результате анализа полученного при моделировании распределения простоевмашин во времени, было выявлено, что это связано с постоянно уменьшающейся производительностью форвардера, вследствие увеличивающегося расстояния трелевки. В результате выполненного исследования было рекомендовано внести изменениев технологию разработки лесосеки, заключающееся в том, что харвестер будет начинать работу не с ближних по отношению к погрузочной площадке пасек, а с дальних, находящихся в конце магистрального волока.Моделирование, выполненное после внесения в модель изменений, показало, что в случае перехода к предлагаемой технологии разработки лесосек, может быть достигнут рост производительности комплекса машин харвестер+форвардер на 2,3% за счет сокращения суммарного простоя машин. Можно рекомендовать применение такой технологии в случае лесосек с магистральным волоком значительной протяженности. Таким образом, при решении реальной производственной задачи была доказана эффективность предлагаемого подхода к оценке вариантов технологических решений на заготовке древесины.

 

Ключевые слова: 

заготовка древесины, системы лесозаготовительных машин, харвестер, форвардер, имитационное моделирование, сети Петри

 

Для цитирования: 

Соколов, А. П. Обоснование технологии заготовки древесины с помощью имитационного моделирования на сетях Петри / А. П. Соколов, Е. В. Осипов // Лесотехнический журнал. – 2018. – Т. 8. – № 1 (29). – С. 111–119. – Библиогр.: с. 117–119 (11 назв.). – DOI: 10.12737/article_5ab0dfc0247508.69266095.

 

Литература: 
  1. Gerasimov, Y. Development trends and future prospects of cut-to-length machinery [Text] / Y. Gerasimov,A. Sokolov, V. Syunev // Advanced Materials Research. – 2013. – V. 705. – P. 468-473.
  2. Jensen, K. Coloured Petri Nets and CPN Tools for Modelling and Validation of Concurrent Systems [Text] / K. Jensen, L.M. Kristensen, L. Wells. // International Journal on SoftwareTools for Technology Transfer. - 2007. - Volume 9, Issue 3–4. - P. 213–254.
  3. Shegelman, I. Optimization of a forest harvesting set based on the Queueing Theory: Case study from Karelia[Text] / I. Shegelman, P. Budnik, E. Morozov // Lesn. Cas. For. J. – 2015. – No. 61. – P. 211–220.
  4. Гурьев А. Т. Основы моделирования работы комплексов лесосечных машин[Текст] / А. Т. Гурьев, А. А. Блок // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2004. - № 3. - С. 116-125.
  5. Макуев, В. А. Формирование парка лесосечных машин для лесозаготовительного предприятия [Текст]: моногр. / В. А. Макуев. – М., 2004. – 184 с.
  6. Маммотов В. О. Методика формирования системы лесозаготовительных машин [Текст] / В. О. Маммотов, А. П. Мохирев // Лесотехнический журнал. – 2017. – Т.1, №1. – С. 111-117.
  7. Соколов А. П. Имитационное моделирование производственного процесса заготовкидревесины с помощью сетей Петри[Текст] / А. П. Соколов, Е. В.Осипов// Лесотехнический журнал. – 2017. – Т.7, №3. – С. 307-314.
  8. Суханов Ю. В. Имитационное моделирование операций трелевки форвардером: алгоритмы и реализация[Текст] / Ю. В. Суханов, А. А. Селиверстов, А. П. Соколов, С. Н. Перский // Resources and Technology. - 2012. - Т.9, № 1. - С. 58-61.
  9. Сушков С. И. Разработка основ теории управления и принятия решений на предприятиях лесопромышленного комплекса[Текст] / С. И. Сушков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 75. - С. 296-307.
  10. Ширнин Ю. А. Моделирование процедуры выбора технологий рубок леса с использованием ГИС [Текст] / Ю. А. Ширнин, Н. И. Роженцова // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. - 2007. - № 1. - С. 40-49.
  11. Шегельман, И. Р. Анализ показателей работы и оценка эффективности лесозаготовительных машин в различных природно-производственных условиях [Текст] / И. Р. Шегельман, В. И. Скрыпник, А. В. Кузнецов // Ученые записки ПетрГУ. – 2010. – № 4. – C. 66-75.