Роль и основные положения моделирования

Роль математического и имитационного моделирования и прогнозирования деятельности, планирования и управления технологическими процессами лесозаготовительного комплекса значительна. Узловыми среди них являются вопросы выбора оптимальных решений. При этом решения представляют собой выбор параметров, характеризующих организацию производственного процесса в конкретных производственных условиях. Этот выбор в настоящее время почти полностью зависит от лица, принимающего решения. Решения могут быть удачными или неудачными, обоснованными и неразумными. Практика, как правило, интересуют решения оптимальные, т. е. такие, которые являются по тем или иным причинам предпочтительнее, лучше, чем другие.

Выбор оптимальных решений особенно в сложных вероятностных динамических системах, к которым относятся и лесозаготовительные системы, немыслим без широкого применения математических методов решения экстремальных задач и средств вычислительной техники.

Любой лесозаготовительный процесс происходит путем реализации в определенной последовательности большого количества операций (работ). Для выполнения любого вида операций требуются определенные технология и организация, набор машин, оборудования, людские ресурсы и т.д. При чем зачастую количество и качество выделяемых ресурсов не определяет продолжительность выполнения этих работ. Распределяя правильно (или, как принято говорить, «оптимально») ресурсы, можно влиять на сроки, стоимость лесозаготовок, производительность труда, степень вредного воздействия на окружающую среду, техническое состояние машин и оборудования и т.д.

Практически для любой задачи технологических расчетов связанных с организацией, планированием и управлением лесозаготовительным процессом характерна множественность ее возможных решений, зачастую большая неопределенность и динамичность осуществляемых операций. При разработке технологического процесса лесозаготовительного предприятия, плана отдельных производственных процессов приходится сравнивать между собой огромное количество вариантов и выбрать из них оптимальный, в соответствии с выбранным критерием.

Критерий – это тот показатель, который является мерилом эффективности форм технологии и организации, а также планирования и управления отдельных производственных процессов лесозаготовок.

Моделирование - это создание модели, сохраняющей существенные формы свойства оригинала, процесс построения, изучения и применения модели. Моделирование является основным инструментом анализа, оптимизации и синтеза лесозаготовительных систем. Модель – это упрощенное представление некоторого объекта (системы), процесса, более доступное для изучения, чем сам объект.

Моделирование дает возможность проводить эксперименты, анализировать конечные результаты не на реальной системе, а на ее абстрактной модели и упрощенном представлении – образе, привлекая, как правило, для этой цели математический аппарат и ЭВМ. При этом необходимо иметь в виду, что модель является орудием исследования, а в некоторых случаях средством получения обязательных решений. Она дает возможность выделить наиболее существенные, характерные черты реальной системы, получить реальные режимы функционирования системы в конкретных производственных условиях.

Современный лесозаготовительный процесс как системный объект характеризуется высокой степенью сложности, динамичностью, вероятностным характером поведения, большим числом составляющих элементов со сложными функциональными связями и другими особенностями. Для эффективного анализа и управления такими сложными системными объектами необходимо иметь достаточно мощный аппарат моделирования. В настоящее время интенсивно ведутся исследования в области совершенствования моделирования лесозаготовок, однако, практика пока еще располагает моделями с довольно ограниченными возможностями полного адекватного отображения реальных процессов лесозаготовительного производства. Разработка и реализация моделей сложный и длительный процесс.

Основной задачей ОП лесосечных работ является расчет режимов работы машин. В частности численности машин и времени их работы, объемов межоперационных запасов древесины по условию максимальной выработки машин, организации производственного процесса на основе пополнения и выработки определенных для конкретных условий объемов запасов и поддержании их на требуемом уровне путем маневрирования численностью или сменностью работы технических средств (ТС) на отдельных операциях.

Ниже приводится систематизация основных организационных задач, возникающих в практической деятельности инженеров лесного комплекса.