Проектирование промышленных предприятий. Принципы. Методы. Практика. Грундиг К.-Г. 2007 (1021084), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Главной целью оптимизации указанных процессов является оказание влияния на образование очереди ожидания и ее ликвидацию с помощью мер 216 5. МоделироВание В процессе проектиродания промышленного предприятия по конфигурированию системы (проектирование промышленного предприятия) или организации системы (эксплуатация промышленного предприятия).
На илл. 5.3 дано формализованное представление сложного процесса образования очереди ожидания (ситуативный момент). Очевидно, что продуктовый поток может быть описан как в значительной степени переплетенный сетевыми связями процесс образования и ликвидации очереди ожидания продуктов или загрузки и незагрузки оборудования (устройства обработки, доставки и складирования). Такое образование очереди ожидания следует принципиально и целенаправленно упорядочивать, поскольку оно является ключевым признаком потока продуктов и материалов. Кроме того, из илл. 5З видно, что в подавляющем числе случаев в промышленной практике динамика объединения материальных потоков в сеть в производственных системах не поддается эмпирической оценке и не может быть подвергнута аналитическому рассмотрению.
В этом случае настоятельно рекомендуется применение методов моделирования. Образование очереди ожидания продуктов и оборудования в значительной мере характеризует поведение системы. Оно может быть описано с помощью следующих показателей поведения: ° поведение с точки зрения распределения времени — время простоя, время нахождения на складе, продолжительность производственного цикла; ° поведение с точки зрения количественных параметров — длина очередей ожидания, величина производственной мощности, величина наличных и складских запасов; ° поведение с точки зрения соблюдения сроков — соблюдение/несоблюдение сроков. Эти базисные показатели поведения системы с точки зрения распределения времени, количественных параметров н соблюдения сроков образуют систему первичных целей для оказания влияния на очередь ожидания с помощью целенаправленных мер по конфигурированию и организации системы.
На илл. 5.4 представлены основные влияющие параметры и базисные показатели поведения общих производственных процессов. Очевидно, что базисные показатели поведения являются результатом комплексного взаимодействия (в зависимости от времени) самых различигах особенностей влияющих параметров в ходе производства, которое можно сформулировать в виде следующей принципиальной зависимости: гмт-ъ =у(л,кс,в), где ХМТ вЂ” 'гп — поведение системы с точки зрения распределения времени, количественных параметров и соблюдения сроков. сею-, Мепаеп- ппд Тегпппеегьпгеп (пем.).
217 5.). ОсноВные лринцилы Производетненнан система А В С 0 Е Е 0 Образование очереди ожидания (формалнзованное изображение) Цех -») ,Г ( )' ~ Управление (оперативное)' Е~ ) Эксплнкацня: Очередь ожидания на входе ° Рабочее место Очередь ожидания на выходе Д Обрабатывающее оборудование Илл. 5.3. Образование очереди ожидания продуктового потока в границах планировки цеха (формалнзованное изображение) (3.45) Оценку надежности результатов моделирования можно произвести — в соответствии с конкретной постановкой проблем и целей — с помощью, например, следующих критериев: Входная группа рабочих мест П П Обрабатывающая группа рабочих мест Выходная группа рабочих мест '1 ььь» Очередь ожидания прн движении вперед Очередь ожидания обратного хода 218 5.
МоделироВание В процессе лроектироВания промышленного предприятия Поведение системы с точки зрения распределения времени. количественных параметров системы и соблюдения сроков ХХтл. 5.4. Влияющие параметры и величины показателей поведения производственных систем ° поведение системы с точки зрения распределения времени, количественных параметров и соблюдения сроков в производственном процессе (см. илл.
5.4); ° потребности в площадях и пространстве (оптимальное формирование структуры — коэффициент использования площадей); ° возможности и загрузка транспортно-складского оборудования. Если требуется создать имитационную модель, то следует дать определение приведенным на илл. 5.4 влияющим параметрам соответственно постановке 219 5,1.
Осиобмме принципы Имитационная сметена Ргомоде) (5.7) (Позиционирование — графнчесное изображение производственной системы) С ИИ'ЫЙ.Ййа"'В'и ':нл Иубн Сф ПГ)~ Иегм и чнм' г)В ъ )жнч г ЙСФ ~им ил) ст). ("'у й(8 йа р (» ч) ~~Я Дф Я Ц аю йн Я Ем * - (Зр И щ ~5$ ем м ив~ и ° н ° ч нна И нмчнч ИО чт» фт,, йгмч $ е Система проектирования яромывленного предприятия Иобуз (5.8) (грункции программы дяя редактирования — графическоа изобрюкение производственной системы) Илл. 5.5. Параметризуемые модульные концепции проблемно-ориентированных моде- лиругоптих систем (примеры) 220 5. Моделиродание И процессе проентиродания промысиленного предприятия проблемы (требования к модулям, блокам данных, определяющим признакам), причем при постановке проблемы необходимо заранее установить допустимую степень обобщения (точность отображения) и уменьшения числа параметров.
Основой для создания модели является базовая физическая структура имеющейся или запланированной системы. Если необходимо провести моделирующие исследования таких, например, проблем, для которых имеются проекты планировки, составленные с помощью системы САП, то создание базы данных может быть значительно упрощено путем передачи данных через интерфейс между системой САП и моделирующим устройством. В качестве инструментов моделирования выступают системы программного и аппаратного обеспечения (имитаторы). При этом их следует различать с точки зрения принципов системного программирования (концепций языков программирования) и системного моделирования (концепций моделей).
Общепринятым является следующее разделение: ° языки программирования — общие (например, Модула-2, Фортран, Паскаль); ° языки моделирования — проблемно-ориентированные (например, ОР%, Яшбспрс, Япп!а); ° модульные (проблемно-ориентированные) имитационные системы (например, Яшйех, Роз(ппз-З, Мобуз, Ю(гпезз, РгоМос(е)). Проблемно-ориентированные модульные имитационные системы (стандартные моделирующие системы) находят стандартное применение в промышленной практике. Их достоинство заключается в том, что эти относительно быстродействующие имитационные модели, базирующиеся на библиотечных модулях, могут быть сконфигурированы без затрат на программное обеспечение. Создание модели осуществляется на рабочей поверхности (с графической поддержкой) путем целенаправленного выбора и взаимного расположения параметрических модулей, причем предлагаемые модули (например, рабочие места, обрабатывающие устройства, транспортно-складские системы) приспособлены для каждой конкретной области применения.
На илл. Я5 приведены примеры модульных концепций имитационных систем для решения проблем, возникающих при проектировании промышленного предприятия. При выборе моделирующих систем пользователю следует учитывать следующее: ° диапазон проблем и применения; ° панель управления (описание модели); ° формы внутренних структур данных для конфигурации модели (концепция моделирования); гг1 5.2.
Методика иримеиеииа ° возможности интерактивного вмешательства и визуализации процессов (анимационные компоненты). Моделирующие эксперименты при проектировании промышленного предприятия основываются на принципах моделирования событий (Етепг 5сЬес)и(шя). Это означает, что моделируется временная последовательность событий или изменений состояния (например, начало транспортировки, окончание загрузки). Эти события синхронно регистрируются и целенаправленно оцениваются.
5.2. Методика применения На илл. 5.6 изображен основной принцип методического подхода к моделирующим исследованиям. Поэтапно решаемые комплексы проблем (с частично перекрывающимся содержанием) носят итеративный характер и характеризуются следующими ключевыми задачами (см. также [5.4], (5.9]).
Анализ постановки проблемы — задачи и формулирование целей ° Выявление (анализ), определение границ и обобщенная постановка проблемы (общие/частные цели — значимость целей); ° описание содержания задач (техническое задание), концепция стратегии исследования; ° формулирование системы целей, выведение релевантных для целей базисных величин (параметры поведения, взаимовлияющие связи, противоречия). Анализ достоверности моделирования Основные аспекты проверки: ° отношение затрат (на создание модели) к полученной пользе (улучшение решения) — оценка зкономической эффективности; ° степень сложности постановки проблемы (объем данных, состояние данных, количество влияющих параметров, размеры объекта, прозрачность), необходимая глубина детализации; ° качество и доступность структур данных (ширина разброса, вероятность, важность для поведения системы); ° необходимое качество свидетельства о пригодности варианта решения (доказательство — нормальное функционирование); ° выполнение предположений относительно специалистов, программного и аппаратного обеспечения моделирования, опыт практического применения, периоды времени (собственная обработка или передача на сторону); 222 5.
МоделироВание В процессе лроектироВания лроммигяенного предприятия Постановка проблемы Формулирование задач и целей Проверка воэможностей моделирования (применяемости метода) НЕТ Альтернатив- ные методы Системный анализ Подготовка данных Создание модели (имитационная модель) Верификация Валидация Моделирующие эксперименты Анализ результатов Интерпретация результатов Использование результатов Ляя.
5.6. Методическая последовательность моделирующих исследований (схема) (по [5.Ц, [5Л2]) ° выяснение возможности использования альтернативных аналитических методов. Опьп использования методов моделирования показывает, что данная проверка имеет большое значение для оценки целесообразности применения планируемых моделирующих исследований.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
