Оптимізація роботи роздаточних печей в цехах спеціальних видів лиття

The object of research is the melting and casting system of special casting shops. The process is considered on the basis of simulation modeling of the requirements of chill or melts pressure casting machines and the capabilities of the melting and holding furnaces to meet this need. The modeling is carried out on the basis of typical solutions for the used brands of furnaces for the manufacture of aluminum alloys in non-ferrous casting shops of a machine-building enterprise specializing in the manufacture of casting in metal molds for engineering products.As a result of simulation modeling, a description is obtained of the influence of the intensity of applications on the melt on the part of chill machines or injection molding machines, and the time taken to complete these applications for the total costs of the implementation of the technological process. It is proposed to determine the total costs as the sum of the costs associated with the consumption of technological electricity, and the costs associated with the likely downtime of machines due to lack of metal. Moreover, the second component reflects the requirement for the performance of machines in terms of their actual operation. Therefore, the total cost of the process of chill casting or casting under pressure in terms of the consistency of the elements of the melting and casting system is chosen as the criterion for optimizing its operation.It is proposed to consider the melting and casting system as a queuing system (QS) with failures. Such a presentation is the most stringent in terms of requirements for ensuring a given performance. Using the study of the response surface, the optimization problem is solved according to the consistency of the intensity of requests for the melt and the time of their execution, which minimizes the total costs of the implementation of the technological process. Local optimal technological solutions are obtained that enable technologists to choose the most rational decisions for conducting a melting campaign using transfer furnaces with a capacity of 0.16–0.25 tons. Such solutions will provide the possibility of reducing the cost of manufacturing aluminum casting.Объектом исследования является плавильно-заливочная система цехов специальных видов литья. Процесс рассматривался на основе имитационного моделирования потребности кокильных машин или машин литья под давлением в расплаве и возможностей плавильных и раздаточных печей обеспечить эту потребность. Моделирование осуществлялось на основе типовых решений по применяемым маркам печей для изготовления алюминиевых сплавов в цветнолитейных цехах машиностроительного предприятия, специализирующего на изготовлении литья в металлические формы для изделий машиностроения.В результате имитационного моделирования получено описание влияния интенсивности заявок на расплав со стороны кокильных машин или машин литья под давлением, и времени выполнения этих заявок на суммарные затраты по реализации технологического процесса. Предложено суммарные затраты определять как сумму затрат, связанных с расходом технологической электроэнергии, и затрат, связанных с вероятным простоем машин по причине нехватки металла. Причем вторая составляющая отображает требование к производительности машин в условиях реальной их эксплуатации. Поэтому суммарные затраты на реализацию процесса кокильного литья или литья под давлением в части, касающейся согласованности работы элементов плавильно-заливочной системы, выбраны в качестве критерия оптимизации её функционирования.Предложено плавильно-заливочную систему рассматривать как систему массового обслуживания (СМО) с отказами. Такое представление является наиболее жестким с точки зрения требований к обеспечению заданной производительности. С помощью исследования поверхности отклика решена оптимизационная задача по согласованности интенсивности заявок на расплав и времени их выполнения, минимизирующей суммарные затраты на реализацию технологического процесса. Получены локально-оптимальные технологические решения, позволяющие технологам выбирать наиболее рациональные решения по ведению кампании плавки с использованием раздаточных печей емкостью 0,16–0,25 т. Такие решения обеспечат возможность снижения затрат на изготовление алюминиевого литья.Об'єктом дослідження є плавильно-заливальна система цехів спеціальних видів лиття. Процес розглядався на основі імітаційного моделювання потреби кокільних машин або машин лиття під тиском в розплаві і можливостей плавильних і роздавальних печей забезпечити цю потребу. Моделювання здійснювалося на основі типових рішень по застосовуваних марках печей для виготовлення алюмінієвих сплавів в кольороволиварних цехах машинобудівного підприємства, що спеціалізується на виготовленні лиття в металеві форми для виробів машинобудування.В результаті імітаційного моделювання отримано опис впливу інтенсивності заявок на розплав з боку кокільних машин або машин лиття під тиском, і часу виконання цих заявок на сумарні витрати по реалізації технологічного процесу. Запропоновано сумарні витрати визначати як суму витрат, пов'язаних з витратою технологічної електроенергії, і витрат, пов'язаних з імовірним простоєм машин через брак металу. Причому друга складова відображає вимоги до продуктивності машин в умовах реальної їх експлуатації. Тому сумарні витрати на реалізацію процесу кокільного лиття або лиття під тиском в частині, що стосується узгодженості роботи елементів плавильно-заливальної системи, обрані в якості критерію оптимізації її функціонування.Запропоновано плавильно-заливальну систему розглядати як систему масового обслуговування (СМО) з відмовами. Таке уявлення є найбільш жорстким з точки зору вимог до забезпечення заданої продуктивності. За допомогою дослідження поверхні відгуку вирішена оптимізаційна задача по узгодженості інтенсивності заявок на розплав і часу їх виконання, що мінімізує сумарні витрати на реалізацію технологічного процесу. Отримано локально-оптимальні технологічні рішення, що дозволяють технологам обирати найбільш раціональні рішення по веденню кампанії плавки з використанням роздавальних печей ємністю 0,16–0,25 т. Такі рішення забезпечать можливість зниження витрат на виготовлення алюмінієвого лиття

Оптимізація роботи роздаточних печей в цехах спеціальних видів лиття

The object of research is the melting and casting system of special casting shops. The process is considered on the basis of simulation modeling of the requirements of chill or melts pressure casting machines and the capabilities of the melting and holding furnaces to meet this need. The modeling is carried out on the basis of typical solutions for the used brands of furnaces for the manufacture of aluminum alloys in non-ferrous casting shops of a machine-building enterprise specializing in the manufacture of casting in metal molds for engineering products.As a result of simulation modeling, a description is obtained of the influence of the intensity of applications on the melt on the part of chill machines or injection molding machines, and the time taken to complete these applications for the total costs of the implementation of the technological process. It is proposed to determine the total costs as the sum of the costs associated with the consumption of technological electricity, and the costs associated with the likely downtime of machines due to lack of metal. Moreover, the second component reflects the requirement for the performance of machines in terms of their actual operation. Therefore, the total cost of the process of chill casting or casting under pressure in terms of the consistency of the elements of the melting and casting system is chosen as the criterion for optimizing its operation.It is proposed to consider the melting and casting system as a queuing system (QS) with failures. Such a presentation is the most stringent in terms of requirements for ensuring a given performance. Using the study of the response surface, the optimization problem is solved according to the consistency of the intensity of requests for the melt and the time of their execution, which minimizes the total costs of the implementation of the technological process. Local optimal technological solutions are obtained that enable technologists to choose the most rational decisions for conducting a melting campaign using transfer furnaces with a capacity of 0.16–0.25 tons. Such solutions will provide the possibility of reducing the cost of manufacturing aluminum casting.Объектом исследования является плавильно-заливочная система цехов специальных видов литья. Процесс рассматривался на основе имитационного моделирования потребности кокильных машин или машин литья под давлением в расплаве и возможностей плавильных и раздаточных печей обеспечить эту потребность. Моделирование осуществлялось на основе типовых решений по применяемым маркам печей для изготовления алюминиевых сплавов в цветнолитейных цехах машиностроительного предприятия, специализирующего на изготовлении литья в металлические формы для изделий машиностроения.В результате имитационного моделирования получено описание влияния интенсивности заявок на расплав со стороны кокильных машин или машин литья под давлением, и времени выполнения этих заявок на суммарные затраты по реализации технологического процесса. Предложено суммарные затраты определять как сумму затрат, связанных с расходом технологической электроэнергии, и затрат, связанных с вероятным простоем машин по причине нехватки металла. Причем вторая составляющая отображает требование к производительности машин в условиях реальной их эксплуатации. Поэтому суммарные затраты на реализацию процесса кокильного литья или литья под давлением в части, касающейся согласованности работы элементов плавильно-заливочной системы, выбраны в качестве критерия оптимизации её функционирования.Предложено плавильно-заливочную систему рассматривать как систему массового обслуживания (СМО) с отказами. Такое представление является наиболее жестким с точки зрения требований к обеспечению заданной производительности. С помощью исследования поверхности отклика решена оптимизационная задача по согласованности интенсивности заявок на расплав и времени их выполнения, минимизирующей суммарные затраты на реализацию технологического процесса. Получены локально-оптимальные технологические решения, позволяющие технологам выбирать наиболее рациональные решения по ведению кампании плавки с использованием раздаточных печей емкостью 0,16–0,25 т. Такие решения обеспечат возможность снижения затрат на изготовление алюминиевого литья.Об'єктом дослідження є плавильно-заливальна система цехів спеціальних видів лиття. Процес розглядався на основі імітаційного моделювання потреби кокільних машин або машин лиття під тиском в розплаві і можливостей плавильних і роздавальних печей забезпечити цю потребу. Моделювання здійснювалося на основі типових рішень по застосовуваних марках печей для виготовлення алюмінієвих сплавів в кольороволиварних цехах машинобудівного підприємства, що спеціалізується на виготовленні лиття в металеві форми для виробів машинобудування.В результаті імітаційного моделювання отримано опис впливу інтенсивності заявок на розплав з боку кокільних машин або машин лиття під тиском, і часу виконання цих заявок на сумарні витрати по реалізації технологічного процесу. Запропоновано сумарні витрати визначати як суму витрат, пов'язаних з витратою технологічної електроенергії, і витрат, пов'язаних з імовірним простоєм машин через брак металу. Причому друга складова відображає вимоги до продуктивності машин в умовах реальної їх експлуатації. Тому сумарні витрати на реалізацію процесу кокільного лиття або лиття під тиском в частині, що стосується узгодженості роботи елементів плавильно-заливальної системи, обрані в якості критерію оптимізації її функціонування.Запропоновано плавильно-заливальну систему розглядати як систему масового обслуговування (СМО) з відмовами. Таке уявлення є найбільш жорстким з точки зору вимог до забезпечення заданої продуктивності. За допомогою дослідження поверхні відгуку вирішена оптимізаційна задача по узгодженості інтенсивності заявок на розплав і часу їх виконання, що мінімізує сумарні витрати на реалізацію технологічного процесу. Отримано локально-оптимальні технологічні рішення, що дозволяють технологам обирати найбільш раціональні рішення по веденню кампанії плавки з використанням роздавальних печей ємністю 0,16–0,25 т. Такі рішення забезпечать можливість зниження витрат на виготовлення алюмінієвого лиття

Operation Optimization of Holding Furnaces in Special Casting Shops

The object of research is the melting and casting system of special casting shops. The process is considered on the basis of simulation modeling of the requirements of chill or melts pressure casting machines and the capabilities of the melting and holding furnaces to meet this need. The modeling is carried out on the basis of typical solutions for the used brands of furnaces for the manufacture of aluminum alloys in non-ferrous casting shops of a machine-building enterprise specializing in the manufacture of casting in metal molds for engineering products.As a result of simulation modeling, a description is obtained of the influence of the intensity of applications on the melt on the part of chill machines or injection molding machines, and the time taken to complete these applications for the total costs of the implementation of the technological process. It is proposed to determine the total costs as the sum of the costs associated with the consumption of technological electricity, and the costs associated with the likely downtime of machines due to lack of metal. Moreover, the second component reflects the requirement for the performance of machines in terms of their actual operation. Therefore, the total cost of the process of chill casting or casting under pressure in terms of the consistency of the elements of the melting and casting system is chosen as the criterion for optimizing its operation.It is proposed to consider the melting and casting system as a queuing system (QS) with failures. Such a presentation is the most stringent in terms of requirements for ensuring a given performance. Using the study of the response surface, the optimization problem is solved according to the consistency of the intensity of requests for the melt and the time of their execution, which minimizes the total costs of the implementation of the technological process. Local optimal technological solutions are obtained that enable technologists to choose the most rational decisions for conducting a melting campaign using transfer furnaces with a capacity of 0.16–0.25 tons. Such solutions will provide the possibility of reducing the cost of manufacturing aluminum casting