ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие требования к критерию оптимизации из "Методы оптимизации сложных химико-технологических схем" Выбор критерия оптимизации является одним из первых и ответственных этапов работ по выбору оптимальных решений. В самом деле, прежде чем отыскивать наилучшее, наивыгоднейшее решение той или иной задачи, необходимо четко определить, что мы будем вкладывать в понятие наивыгоднейшее . Недооценка этого этапа и выбор критерия, недостаточно полно отражающего постановку задачи, может привести к серьезным просчетам, которые иногда сводят на нет все последующие усилия по оптимизации. [c.41] Убедительным примером могут служить результаты исследований по выборз нагрузки процесса платформинга Авторы работы затруднялись ответить на вопрос о том, должен ли оптимальный режим обеспечить минимум себестоимости продукции или максимум дохода (прибыли) Поэтому решение задачи было выполнено ими в двух вариантах, т. е. самостоятельно по каждому из указанных критериев. Возмон ный диапазон изменения нагрузки по сырью для исследуемой установт и лежал в пределах 55—75 м 1ч. Результаты решения задачи показали, что режим, оптимальный но первому из критериев, соответствует нагрузкам ниже минимально допустимых, а по второму критерию — выше максимальных. [c.41] Такое резкое влияние выбора критерия оптимальности на результат решения задачи красноречиво подтверждает большую ответственность рассматриваемого этапа и необходимость уделить ему должное внимание. [c.41] Как при разработке и проектировании производств, так и при управлении ими, оптимальным является решение, обеспечиваюш ее наибольшую экономическую эффективность производства. Для самостоятельного производственного комплекса, исходные и конечные продукты которого являются товарными, это положение уже стало обш,епризнанным (в отличие от отдельных процессов ж агрегатов, применительно к которым делаются еш е попытки применять различные так называемые технологические критерии). [c.42] Основная трудность в формировании экономического критерия оптимизации обусловлена тем, что из математической постановки задачи вытекает требование использовать в качестве критерия единственный обобщенный показатель. В то же время экономическая эффективность производства имеет множество частных аспектов и для оценки их применяются многочисленные самостоятельные показатели, в том числе такие, как производительность, себестоимость продукции, приведенные затраты, фондоотдача, прибыль, рентабельность, удельные капиталовложения и др. [c.42] Таким образом, проблема выбора критерия оптимизации тесно связана с формированием единого обобщенного показателя экономической эффективности, который отражал бы все основные, частные ее аспекты. [c.42] Важно подчеркнуть, что при выборе обобщенного показателя речь идет не только об у ч е т е в той или иной степени нескольких аспектов экономической эффективности, но и о сопоставлении их в эквивалентных соотношениях, которые позволяли бы с о и з м е-р я т ь выигрыш за счет ул шения одних показателей с проигрышем за счет ухудшения других. [c.42] Необходимость такого соизмерения вытекает из компромиссного характера большинства задач оптимизации, который, в свою очередь, обусловлен тем, что варьирование параметров в окрестностях оптимума приводит, как правило, к благоприятному изменению лишь некоторых частных показателей эффективности и одновременно сонровождается неблагоприятным изменением остальных частных показателей. Так, например, снижение себестоимости продукции благодаря более полной конверсии исходных продуктов реакции или вследствие сокращения потерь тепла требует, соответственно, увеличения рабочего объема реактора или поверхности теплообмена котлов-утилизаторов, т. е. вызывает некоторый рост капитальных затрат. [c.42] Улучшение качества (например, чистоты) продукта, при прочих равных условиях, может быть достигнуто при увеличении капитальных и эксплуатационных затрат по узлу очистки. В ряде случаев на качество продукта благоприятно влияет снижение температуры в сфере реакции (если энергия активации целевой реакции меньше энергии активации образования побочных продуктов, ухудшающих качество). Однако такая мера приводит обычно к уменьшению удельных нагрузок на единицу объема реактора, т. е. к снижению производительности или возрастанию капитальных затрат. [c.42] Подобных примеров можно было бы привести неограниченное количество. В качестве их обобщения на рис. 16 приведена характерная с интересующей нас точки зрения зависимость основных показателей экономической эффективности технологического процесса от некоторого варьируемого параметра и. [c.43] Пример зависимости основных показателей экономической эффективности технологического процесса от некоторого варьируемого параметра и. [c.43] В дальнейшем, разбирая вопрос об учете и соизмерении различных аспектов экономической эффективности, мы будем иметь в виду соизмерение указанных выше четырех основных экономических параметров (или, точнее, групп параметров) производства. [c.43] На рис. 16 для простоты рассматривается случай с единственным видом продукции, объем выпуска которой В т1год, а качество оценивается единственным показателем ф. [c.44] Необходимо оговориться, что в некоторых случаях такой оптимальный компромисс может лежать за пределами допустимых значений варьируемых параметров, ограниченных теми или иными техническими условиями, требованиями безопасности и т. п. [c.44] Однако наличие подобных ограничений не меняет в принципе постановки задачи оптимизации как поиска компромисса. Покажем это на трех характерных примерах. [c.44] Пусть соотношение концентраций двух исходных продуктов и = с /сг) ограничено условиями взрывобезопасности так, что допустимое значение и,г1ах этого параметра меньше, чем теоретически оптимальное Ыопг, соответствующее максимуму принятого критерия Q u) (рис. 17). [c.44] Помимо такого жесткого ограничения вида = onst предельная концентрация может быть задана как функция некоторого параметра, например давления и = f(p)- Если рост параметра по-прежнему экономически целесообразен, то теперь режим ограничен уже не единственным значением этого параметра, а поверхностью M ax(p)i как показано на рис. 17, б. При этом задача выбора оптимального значения и сохраняется и должна быть решена из условия наивыгоднейшего компромисса между экономическими последствиями изменения параметров и яр. [c.45] Рассмотрим теперь другой случай, когда значение варьируемого параметра ограничено не требованиями безопасности, а некоторым химико-технологическим режимом. Типичным примером может служить ограничение температуры в сфере реакции по условиям осмо-ления продукта. Нередко такое ограничение задается как жесткое на основании лабораторных или опытных исследований. Вместе с тем по j e TBy задачи при этом следует говорить не о заданном ограничении, а о выборе оптимальной температуры. В самом деле, процесс осмоления характеризуется определенной зависимостью скорости реакций смолообразования от температуры. Поэтому переход от режима, при котором смолообразование практически отсутствует, к режиму, когда интенсивность его становится недопустимой, осуществляется на определенном диапазоне изменения температуры, а не нри переходе некоторого единственного температурного предела. [c.45] Выбор оптимальной температуры в этом диапазоне должен осуществляться исходя из разумного компромисса между теми экономическими последствиями, к которым ведут рост интенсивности осмоления, с одной стороны, и интенсификация целевой реакции при более высоких температурах, с другой. [c.45] Только попыткой упростить задачу (не всегда обоснованной) можно объяснить тот факт, что вместо строгого выбора оптимальной температуры на основании анализа упомянутых выше количественных зависимостей ее устанавливают интуитивно и расценивают как заданное ограничение . [c.45] Вернуться к основной статье