По критерию минимальной общей стоимости изделия
Вариант задания В4. Необходимо определить оптимальный вариант конструкции конденсатора МБМ. Задачу требуется решить по критерию минимальной общей стоимости изделия:
,
где l – множество дуг маршрута из вершины е1 в вершину е45;
L - множество вариантов маршрутов из вершины e1 в e45,
В таблице 4 представлены веса дуг графа.
Таблица 4. Значения весов дуг графа сетевой модели
i - j | Кс | i - j | Кс |
1-2 | 16-30 | ||
1-3 | 17-31 | ||
1-4 | 18-31 | ||
1-5 | 19-32 | ||
1-6 | 19-33 | ||
1-7 | 19-34 | ||
2-8 | 19-35 | ||
3-9 | 20-32 | ||
4-10 | 20-33 | ||
4-11 | 20-34 | ||
5-12 | 20-35 | ||
5-13 | 21-36 | ||
6-14 | 22-38 | ||
6-15 | 23-38 | ||
6-16 | 24-37 | ||
6-17 | 25-37 | ||
6-18 | 26-38 | ||
6-19 | 27-38 | ||
7-20 | 28-38 | ||
7-21 | 29-38 | ||
8-22 | 30-37 | ||
8-23 | 30-38 | ||
9-26 | 31-38 | ||
10-26 | 32-38 | ||
11-24 | 33-38 | ||
11-25 | 34-39 | ||
11-27 | 34-40 | ||
11-28 | 35-42 | ||
12-26 | 36-41 | ||
13-29 | 36-42 | ||
13-30 | 37-43 | ||
14-24 | 38-43 | ||
14-25 | 39-44 | ||
14-27 | 40-44 | ||
14-28 | 41-43 | ||
15-27 | 42-44 | ||
15-28 | 43-45 | ||
16-29 | 44-45 |
Все результаты, полученные в ходе решения, будем заносить в таблицу 5 и таблицу 6.
1.Нулевое приближение (k= 0)
V43(0) = 3
V44(0) = 2
V45(0) = 0
2. Первое приближение (k= 1)
i = 37, V37(1) = V43(0) + a37,43 = 3 + 1 = 4
i = 38, V38(1) = V43(0) + a38,43 = 3 + 4 = 7
i = 39, V39(1) = V44(0) + a39,44 = 2 + 4 = 6
i = 40, V40(1) = V44(0) + a40,44 = 2 + 2 = 4
i = 41, V41(1) = V43(0) + a41,43 = 3 + 2 = 5
i = 42, V42(1) = V44(0) + a42,44 = 2 + 4 = 6
3.Второеприближение(k = 2)
i = 22, V22(2) = V38(1) + a22,38 = 7 + 3 = 10
i = 23, V23(2) = V38(1) + a23,38 = 7 + 4 = 11
i = 24, V24(2) = V37(1) + a24,37 = 4 + 2 = 6
i = 25, V25(2) = V37(1) + a25,37 = 4 + 4 = 8
i = 26, V26(2) = V38(1) + a26,38 = 7 + 3 = 10
i = 27, V27(2) = V38(1) + a27,38 = 7 + 2 = 9
i = 28, V28(2) = V38(1) + a28,38 = 7 + 1 = 8
i = 29, V29(2) = V38(1) + a29,38 = 7 + 4 = 11
i = 30, V30(2) = min{V37(1) + a30,37; V38 (1) + a30,38} = min{(4 + 1), (7 + 2)} = = min{5; 9}= 5
i = 31, V31(2) = V38(1) + a31,38 = 7 + 3 = 10
i = 32, V32(2) = V38(1) + a32,38 = 7 + 2 = 9
i = 33, V33(2) = V38(1) + a33,38 = 7 + 2 = 9
i = 34, V34(2) = min{V39(1) + a34,39,V40(1) + a34,40} = min{(6 + 2), (4 + 4)} = = min{8; 8}= 8
i = 35, V35(2) = V42(1) + a35,42 = 6 + 1 = 7
i = 36, V36(2) = min{V41(1) + a36,41, V42(1) + a36,42} = min{(5 + 4), (6 + 4)} = = min{9; 10}= 9
4.Третье приближение (k= 3)
i = 8, V8(3) = min{V22(2) + a8,22,V23(2) + a8,23} = min{(10 + 2), (11 + 1)} = = min{12; 12} = 12
i = 9, V9(3) = V26(2) + a9,26 = 10 + 4 = 14
i = 10, V10(3) = V26(2) + a10,26 = 10 + 2 = 12
i = 11, V11(3) = min{V24(2) + a11,24,V25(2) + a11,25 ,V27(2) + a11,27,V28(2) + a11,28} =
= min{(6 + 4), (8 + 3), (9 + 1), (8 + 2)} =
= min{10; 11; 10; 10} = 10
i = 12, V12(3) = V26(2) + a12,26 = 10 + 3 = 13
i = 13, V13(3) = min{V29(2) + a13,29, V30(2) + a13,30} =
= min{(11 + 2), (5 + 3)} = min{13; 8} = 8
i = 14, V14(3) = min{V24(2) + a14,24, V25(2) + a14,25 , V27(2) + a14,27, V28(2) + a14,28} =
= min{(6 + 4), (8 + 2), (9 + 4), (8 + 5)} =
= min{10; 10; 13; 13} = 10
i = 15, V15(3) = min{V27(2) + a15,27, V28(2) + a15,28} =
= min{(9 + 3), (8 + 2)} = min{12; 10} = 10
i = 16, V16(3) = min{V29(2) + a16,29, V30(2) + a16,30 } =
= min{(11 + 3), (5 + 4)} = min{14; 9} = 9
i = 17, V17(3) = V31(2) + a17,31 = 10 + 1 = 11
i = 18, V18(3) = V31(2) + a18,31 = 10 + 1 = 11
i = 19, V19(3) = min{V32(2) + a19,32,V33(2) + a19,33 ,V34(2) + a19,34,V35(2) + a19,35} =
= min{(9 + 3), (9 + 4), (8 + 4), (7 + 3)} =
= min{12; 13; 12; 10} = 10
i = 20, V20(3) = min{V32(2) + a20,32,V33(2) + a20,33 ,V34(2) + a20,34,V35(2) + a20,35} =
= min{(9 + 4), (9 + 3), (8 + 4), (7 + 4)} =
= min{13; 12; 12; 11} = 11
i = 21, V21(3) = V36(2) + a21,36 = 9 + 3 = 12
5.Четвёртоеприближение(k = 4)
i = 2, V2(4) = V8(3) + a2,8 = 12 + 2 = 14
i = 3, V3(4) = V9(3) + a3,9 = 14 + 4 = 18
i = 4, V4(4) = min{V10(3) + a4,10, V11(3) + a4,11} =
= min{(12 + 2), (10 + 2)} = min{14;12} = 10
i = 5, V5(4) = min{V12(3) + a5,12,V13(3) + a5,13} =
= min{(13 + 3), (8 + 2)} = min{16; 10} = 10
i = 6, V6(4) = min{V14(3) + a6,14, V15(3) + a6,15, V16(3) + a6,16, V17(3) + a6,17,
V18(3) + a6,18,V19(3) + a6,19} = min{(10 + 4), (10 + 2), (9 + 3), (11 + 2), (11 + 1), (10 + 4)} = min{14; 12; 12; 16; 12; 14} = 12
i = 7, V7(4) = min{V20(3) + a7,20, V21(3) + a7,21} =
= min{(11 + 3), (12 + 1)} = min{14; 13} = 13
6.Пятоеприближение(k = 5)
i = 1, V1(5) = min{V2(4) + a1,2, V3(4) + a1,3, V4(4) + a1,4, V5(4) + a1,5, V6(4) + a1,6,
V7(4)+ a1,7} = min{(14 + 2), (18 + 1), (10 + 4), (10 + 1), (12+3), (13 + 1)} = min{16; 19; 14; 11; 15; 14} = 11
По данным таблицы 6 при k= 5, V1(5)= 11 находим оптимальный маршрут в MMD, который проходит через состояния (вершины) (e1, e4, e11, e28, e38, e43, e45), а так же (e1, e5, e13, e30, e37, e43, e45) и отметим их на графе (Рисунок 2).
Таблица 5. Значение оптимального пути от еiдо е45
V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 | V9 | V10 | V11 | V12 | V13 | V14 | V15 | |
k=0 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ |
k=1 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ |
k=2 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ |
k=3 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ||||||||
k=4 | ∞ | ||||||||||||||
k=5 | |||||||||||||||
V16 | V17 | V18 | V19 | V20 | V21 | V22 | V23 | V24 | V25 | V26 | V27 | V28 | V29 | V30 | |
k=0 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ |
k=1 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ |
k=2 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | |||||||||
k=3 | |||||||||||||||
k=4 | |||||||||||||||
k=5 | |||||||||||||||
V31 | V32 | V33 | V34 | V35 | V36 | V37 | V38 | V39 | V40 | V41 | V42 | V43 | V44 | V45 | |
k=0 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | |||
k=1 | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | ∞ | |||||||||
k=2 | |||||||||||||||
k=3 | |||||||||||||||
k=4 | |||||||||||||||
k=5 |
Таблица 6. Номера промежуточных вершин L45 до оптимального пути от е1до е45
e1 | e2 | e3 | e4 | e5 | e6 | e7 | e8 | e9 | e10 | e11 | e12 | e13 | e14 | e15 | |
k=0 | |||||||||||||||
k=1 | |||||||||||||||
k=2 | |||||||||||||||
k=3 | |||||||||||||||
k=4 | |||||||||||||||
k=5 | |||||||||||||||
e16 | e17 | e18 | e19 | e20 | e21 | e22 | е23 | e24 | e25 | e26 | e27 | e28 | e29 | e30 | |
k=0 | |||||||||||||||
k=1 | |||||||||||||||
k=2 | |||||||||||||||
k=3 | |||||||||||||||
k=4 | 32/35 | ||||||||||||||
k=5 | 32/35 | ||||||||||||||
e31 | е32 | e33 | e34 | e35 | e36 | e37 | е38 | e39 | e40 | e41 | e42 | e43 | e44 | e45 | |
k=0 | |||||||||||||||
k=1 | |||||||||||||||
k=2 | |||||||||||||||
k=3 | |||||||||||||||
k=4 | 41/42 | ||||||||||||||
k=5 | 41/42 |
Рис.2. Сетевая модель множества допустимых вариантов
Вывод: в результате по критерию минимальной общей себестоимости изделия перечень узловых реализаций для конструкции конденсатора выглядит так:
· Базовая деталь
· Секция вставлена в корпус
· К секции в сборе с корпусом припаяны токовые выводы
· На секцию в сборе с токовыми выводами , вставленную в корпус, надеты колпачки и корпус завальцован
· Конденсатор в сборе завальцован
· Торцы конденсатора в сборе залиты эпоксидным компаундом - получено готовое изделие.