Задача разработки технологической схемы производства УВНМ и ее аппаратурного оформления в рамках предлагаемой методологии декомпозируется на три уровня (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Декомпозиции задачи разработки основного и вспомогательного оборудования производства УВНМ
Первый уровень принимает входной и вырабатывает выходной вектор, а также определяет работу нижнего уровня по средству координирующих и информационных сигналов. Второй уровень – уровень технологических стадий. Третий уровень – уровень технологического оборудования. Определены глобальный и локальные критерий оптимизации, ограничения, исходные данные, управляющий и возмущающий сигнал, координационные и информационные векторы.
Каждый ниже стоящий уровень формирует свой локальный набор собственных конструктивных Сij и режимных Rij параметров, вместе с соответствующим им значением локального критерия оптимизации передает на верхний уровень, который обрабатывает полученные данные и при необходимости изменяет условия для нижних уровней по средству координирующих сигналов. Самый верхний уровень вырабатывает выходной вектор и координационные сигналы на основе входного , управляющего векторов, вектора возмущения и информационных векторов Ii нижних уровней. Процесс повторяется до тех пор, пока глобальный критерий оптимизации не достигнет своего экстремума. Результатом решения является набор конструктивных Сij и режимных параметров Rij всех элементов технологической схемы.
Наиболее целесообразным представляется использование экономического критерия оптимизации – себестоимость производства единицы продукции.
Векторы, представленные на рис. 13, имеет следующий вид:
(4.10)
(4.11)
(4.12)
(4.13)
(4.14)
(4.15)
где Сб – себестоимость; W – мощность производства; КУВНМ – набор качественных характеристик углеродных наноматериалов; – состав исходных углеводородов; – цены на материалы, сырье, энергоресурсы и услуги; Кs – набор показателей качества сырья; M – показатель морфологии УВНМ.