Замчалов Ю.П. - Проектирование автоматизированных участков производства электронных приборов (1037539), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Испольэоззние этой програмчн особенно эфректизно для слсанзх систем оборудования электронной техники, где имеются повторные запуски на участки, большой процент и регенерация фрака, выборочный контроль и т.п. В комплексе с базами данных по тамному оборудоэанию програм а ЯгЮС~~М позволяет просмотреть и проанализировать большое число различных структурнас технологических схем и комплектов оборудования для их реали- зацки.
Программа Р3~/„00 позволяет анализировать структуру ремонтной и других вспомогательных служб. Рассчитыэает производительность участка 4, коэффициент технического использования при неограниченном восстановлении у, тя» и его фактическое й И значение при заданной мощности ремонтной службы, удельные простои по вине вспомогательной службы Вв и при неограниченном восстановлении Вн. В качестве исходных данных используются: ф - число позиций (элемеытов) на участке; Т - длительность цикла обработки, мнн; яуср - наработка на отказ> мин; /7З - число запасных элементов; /Ь/ - число каналов восстановления (ремонтных мест); 3~ - среднее премя восстановления, мин. В процессе проработки структурно-компоновочного варианта комплекса приходится решать целый ряд задач, связанных с сннхро= нззацкей работы оборудонання при наличии отказов, нестабильнем времени цикла и действием ряда других возмущающих факторов.
К нзм относится ныбор кместнмости межоперационных накопителей, уточнение количества параллельно работающего оборудоаэния; выбор структуры роботизированных участков; уточнение количества позиций, обслуживаемых одним роботом; выбор скорости его перемещения н времени манипулирования; наконец, оценка перспективности введения индивидуального управления технологическим процес- сом на каждой позиции роботизированного участка. Основной метод решения этих задач - имитационное моделирование.
Приыеняют его хак на ранних стадиях проектирования для оцен- хи перспективности того или иного структурно-компоновочного реше- ния, так и на завершающих этапах, проводя проверочные расчеты в случаях, когда традиционные аналитические методы не дают необходижх результатов. Лля реализации имитационного моделирования разработан рлд универсальных имитэю;ионных моделей, приведенных в табл.
3. Суть моделирования заключается в том, что внчислктель- ная машина имитирует последовательность работы технологического комплекса. Рассмотрим в качестве примера автоматическую линию из двух автоматов, связанных устройством автоматкческого макстаночно- го транспортирования и накопителя заделов. Каждый из автоматов характеризуется щпстом Т, средней наработки на отказ Юуф, средним временем восстановления Х8 и коэффициентом выхода годных изделий Кг.
Законы распределения наработки на отказ и время восстановления считаем кэвестнии. Автоматический накопитель будем считать абсолютно нвдезьпле, в качестве его характеристики примем предельную нместжость Потеряли времени на транспортировку в накопителе пренебрегаеьь Чему будет равна производительность автоматической линии деке в такой упрощенной постановке этой задачи? Аналитическое решение задачи о производительности автоматической линии имеет ряд допущений и ограничений. Для составления иыитаглонной ьюдели необходимо строго Формально описать последовательность работы этой автоматической - 41- линни, ее реакцпю на любые возмозные ситуации, возникакщне при работе. Это отказы одного кзи обоих станков, переполнение нако- пителя и т.п.
Образно говоря, необходимо заставить ЭВМ вообра.- зить себя автоматической линней. Вместо изделий с позиции на (15) ния. Ясно, что изменяется от 0 до С, а от 0 до-Х Пусть су 8, С = 10, начальное значение Х равно 2. Тогда получим следующнй ряц случайах чисел: 0,6; 0,8; 0,4; 0,2; 0,8 и т.д.
Как видно, после получения четырех значений ряд циклится. чтобы зацнкпивание не наступало возможно дольше, нуино правильно выбирать значения о' и с', закладываемые в ГСЧ, и проводить расчеты с высокой точностью. От равномерных случайных чисел мощ- но перейти к числам с произвольным законом распределения. Зто делается с применением или преобразования наличии или предальние позицию ЭВМ из одной ячейки памяти в другую будет пересылать единицы, будет следить за переполнением накопителя, за текущим модельным временем. Будут моделироваться моменты отказов и другие ситуации, на которые модель будет отвечать соответствующей реакцией.
Задавшись значительным временем моделирования и определив количество пропущенных через модель изделий (едзниц для машины), мокко найти производительность системы. В математическое обеспечение современных ЭВМ входит подпрограмма, позволяющая получать равномерно распределенные в интервале (0,1) "псевдослучайще" числа, так называемый генератор случайных чисел (ТСЧ). Для генерации используется мультиплпкатнвный алгоритм, последонательно использующий формулы А' Ь (ХУ а)~адС'; (14) 'э е + $ А'й + у/С Первая формула расшифровывается так: помноиить прошлое значение Х на 4у, поделить на С и взять остаток от деле- -42- теорем теории вероятностей, если преобразование слишком сложно.
Так, если время С до наступления какого-либо события, напри- мер, до отказа, есть величина, распределенная экспоненциально, преобразованием получим: йм-~ Ю/ (16) где Т - средин наработка. С помощью ГСЧ мокко определить, произойдет ли какое-либо событие, напрж~ер, будет ли выпущенное автоматом изделие годным. Допустим, задано, что коэффициент выхода годных равен 0,9. Возьмем число ~ из ряда псевдослучайных чисел.
Если оно окажется меньше 0,9, будем считать, что изделие годное, в противном скучав - брак. При таком условии в среднем 9 деталей кз 10 ока- иутся годными. Итак, мы шокам получать случайные числа практически с произ- вольным законом распределения и моделировать наступление случайных событий. Теперь мозно вплоткую псдойтк к моделированию работы ЛИНИИ Начнем вычислительной машине рассказывать, как работает наша автоматическая анни. Изделие поступает на первый автомат, затем в накопитель и на второй кж первый автомат обрабатывает изделие, передает его в накопитель... Эаиетна ли разница? В первом случае мы в рассказе сосредоточили внешние на издешж, во втором - на автомате.
Прогрэьэль - зто тот ие рассказ о работе нашей автоматической линии. Она монет быть написана с просле- якзан~ем судьбы какдого отдельного изделия через всю линию — это так называемый метод последовательной проводки заявок. Если сосредоточим внимание на автоматах и судьбу кэндого изделия прослеживать не будем, мы используем агрегатный метод моделпрова. При создаыи имитационной модели необходимо решить две проблемы: во-первых, описать последовательность реализации отдельных событий в элементарном акте моделирования, во-вторых, увязать параллельно текущие элементарные акты между собой во времени.
При последовательной проводке заявок цуть каждого из- делия или вполне определен заранее нли легко вычисляется в процессе моделирования (годная деталь или брак). Увязка отдельных событий во времени реализуется ведением очередей по обслуживанию рассматриваемых в модели иэделий. В процессе модмирования исходя из структурно-ксмпоновочно- го решения описывается путь прохождения в модели отдельного из- делжя. Лля описания используют традиционный язык систем массового обслуживая - марковские цепи, сети Петри или Е-сети. Сети Петри или Е-сети - весьма универсальный язык описания подобных задач, позволяющий учитывать зависимость отдельных событий внутри пути, приоритеты обслуживания деталей, их разнотипность, выходы годных изделий по операциям, ограничивать времена пролеживания деталей между операциямк.
На методе последовательной проводки заявок основан ряд универсальных языков имитационного моделировании дискретных и непрерывных процессов (бР,4ф1тиРа67 и др.), в которых пользуясь их выразительными средствами описывается путь прохождения изделий (заявок, трансактов). Увязка отдельных событий во време- ни при реализации этих путей обеспечивается автоматически и не требует внимания программиста. Для рационального использования этих языков при моделирова- нии производственных систем пользователь должен знать, помимо собственного языка, аппарат сетей Петри или Е-сетей. Описание процесса такими сетями от;ичается от привычного структурно-компоновочного представления, в котором первичным является оборудоваыие и связи между ним, а не пути и условия прохождения изделий.
Инженеру-механику, проводящему проработку структурно-компоновочных решений ближе и естественней агрегатный метод моделирования, при котором внимание сосредоточено на отдельных агрегатах производственной системы. В агрегатном методе наибольшие трудности возникают прк описании срабатывания отдельных элементов производственной системы: во-первых, потому, что типов таких агрегатов, различающихся последовательностью обработки, достаточно ыного, во-вторых, и это самое главное, элементы производственной системы часто бывают зависимыми, в процессе работы обмениваются информацией и отдель- но не могут быть описаны.,~ точки зрения уменьшения числа типов агрегатов элементы системы следует дробить до простейших, принпмашпих изделие и выдающих ее с некоторой задержкой, с точки зрения взаимозависимости - наоборот укрупнять до независимых единиц, например, участков автоматических лизпгл, разделенных накопителя- Агрегатный ыетод моделирования обычно реализуется в универсальных имитационных моделях, в которых описание работы агрегата уже заложено в модель и от пользователя требуется лшпь ввести параметры отдельных агрегатов и способ их соединения.
универсальные модели гораздо менее гибки, чем языки имитационного модеш~ро- ванин, но не требует от пользователя практически никакой дополнительной подготовки, реализованы на доступных микро-ЗВМ (ЛВК-2М, Искра-1256), экономны по использованию памяти и обеспечивают вы- сокое быстродействие. В модели 1 Ал1 (линия с асинхронной связью участков) агрегата и являются участки автоматической линии и накопители (рис.8а) Участок характеризуется тактом обработки и выдачи изделий С средней наработкой на.отказе Лтср, средним временем восстанонления 2~ и коэффициентом выхода годных изделий Кг, накопитель характеризуется предельной вместимостью М .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
