Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем (3-е изд., 2001) (1186218), страница 77
Текст из файла (страница 77)
10.8). В процессе производства возможны следующие ситуации: а) нормальная, когда детали из цеха 1 поступаютв оборотный задел (связь 1), а из оборотного задела — на сборку(связь J); в страховом заделе имеется полный запас деталей;б) аварийная, когда детали из цеха 1 не поступают, оборотныйзадел израсходован, а сборка в цехе 2 обеспечивается только за счетстрахового задела (связь 4); в) простойная, когда нет потока деталей332• Механоо5\ра5атыва\ющий цех I/ ^05оротный2^4заде/^^3Страховай заделУ^иРис. 10.8.
Структурная схема взаимодействия механообрабатывающего и сборочного цеховиз цеха 1, а запасы деталей в оборотном и страховом заделахизрасходованы, т. е. цех 2 простаивает; г) переходная, когда в оборотном заделе имеются детали и он пополняется из цеха 1 (связь /),детали поступают на сборку (связь 3), а кроме того, идет комплектование страхового задела (связь 2).Формализация процесса функционирования объекта моделирования.
Процесс поступления и потребления деталей в цехе 2 можноформализовать в виде Q-схемы (рис. 10.9). Здесь И — источник;К — канал; Н — накопитель.Таким образом, процесс заготовки изделий для сборки (деталей,покупных комплектующих изделий) можно представить в виде некоторого источника (И), выдающего детерминированный потокпокупных комплектующих изделий и стохастический поток партийдеталей для сборки. В дальнейшем будем предполагать, что детерминированный поток покупных комплектующих изделий отсутствует, так как в общем случае он может быть рассмотрен как частныйслучай стохастического потока. Тогда на выходе И будет иметьместо поток деталей на обработку, который описывается как количество единиц деталей q в партии, каждая из которых поступаетчерез Q часов.Процесс обработки в механообрабатывающем цехе 1 при наличии оборотного и страхового заделов можно представить в видеканала Kt с временем обработки бов = const и временем межоперационного пролеживания Qm=vai, т.
е. время обслуживания каналом Kj составит Q1 = Qo6 + Qva, а также двух накопителей: Нх и Н2,причем в результате потерь от брака qe количество выпускаемыхдеталей qx является случайным.Детали после обработки поступают в накопитель Нх, емкостькоторого Li соответствует номинальному значению деталей в оборотном заделе L1 = Zo6. При достижении номинального значения Lxдетали поступают в накопитель Н2, соответствующий страховомузаделу (если он нуждается в пополнении). При заполнении накопителя Н2, т.
е. достижении величины L2, клапан на его входе блокируется, причем начальное значение LY в накопителе H t на планируемый период равно величине одной партии деталей, выпускаемыхиз канала К 1; а необходимое значение страхового задела L2 = Z„должно быть оценено в результате решения задачи.Процесс сборки изделий в сборочном цехе 2 можно представитьв виде канала К2, потребляющего q2 — const деталей через333интервалы времени Q2 ==const. При нехватке деталейвоборотном заделе (накопиОг2 тель Hj) потребность дляIL—I^ ( к ^ сборки восполняется из страГ"^2Iхового задела (накопительН2) путем разблокировки соРис.
10.9. Представление фрагмента проответствующего клапана наизводства в виде Q-схемывыходе Н 2 .При недостатке деталей в оборотном и страховом заделах сборочный участок, т. е. канал К2, простаивает до момента поступления из канала Кх необходимого числа деталей.Для возможности выбора необходимого значения оборотногозадела Lx определим вероятность простоя сборочного участка (канала К2) как функцию Ьг, т. е. вероятность Рщ.Таким образом, данная модель является двухфазной Q-схемойс двумя параллельными очередями во второй фазе обслуживанияи с наличием блокировок. При этом потоки поступления и обслуживания заявок имеют как детерминированный, так и стохастический характер.
Учитывая сказанное, получение вероятности Рцр аналитическим методом в явном виде невозможно, поэтому воспользуемся методом имитационного моделирования наЭВМ.Для рассматривае(Пуск}мой модели производстенного процесса в ви/Ввод7/ исходных Iде Q-схемы имеют меI данных /сто два выходных потока: поток обработанУстановкаI наначальныхных изделий q2 и потокL Jусловийбракованных деталей q6.Представимпере г-„вг— J ОпределениеОбработкаменные и уравнения моближайшегозапускасобытияво 2-й цехдели в следующем виде:эндогенная переменОбработканая: Рщ, — вероятностьчезультагт.юделирвванияпростоя цеха 2; экзогенные переменные:10Q — интервал времениВыбад'езцлыпатовмежду запуском партийЪодблираНаншдеталей в цех 1; q —размер партий деталей,Останов jпоступающих на обработку в цех 1; Q t = 6o6 +Рис.
10.10. Укрупненная схема моделирующего+ был '— интервал вреалгоритма фрагмента производстваР1334мени между моментами выпуска деталей из цеха 1, гдебое — постоянное время обшработки; QMJt — время меж-2операциоиного пролежива- 10 ^ * > o \ Nния; qi = q—q6 — число выпускаемых деталей цехом 1, W1 \ \ " 0\где q6 = qFe — число бракоfl = 5fl\ 7 0\\ \\ванных деталей; Fe — доля1р .„.. 1i1 —бракованных деталей, котоJ0 W 5060 10вО 30 Z страя считается равномернораспределенной в интервале Рис. 10.11. Результат моделирования фрагмента производства(О, A); Q2 — интервал времени между запуском деталей в цех 2; q2 — количество деталейвпартиидляцеха2;ZCT —страховой задел, значение которого на начало года Z^; Z ^ — оборотный задел, значение которого на начало года ZOBO, уравнениемодели•* 1ф=•» Пр/^1Чгде Фг — годовой фонд времени; Тщ, — время простоя цеха 2 из-заотсутствия деталей.
За интервал моделирования (0, 7) примемгодовой фонд времени Г=Ф Г =4080 ч.Моделирующий алгоритм. Укрупненная схема моделирующегоалгоритма фрагмента производства на уровне решения задачи определения страхового задела, т. е. взаимодействия механообрабатывающего (цех 1) и сборочного (цех 2) цехов, представлена на рис.10.10.Результаты моделирования в виде зависимости Рщ, =f(Z„) для различных значений запуска приведены на рис.
10.11.Контрольные вопросы10.1. Какие освоение этапы моделирования системы можно выделить?10.2. Что представляют собой общие правила построения в способы реалиазцнимоделей систем?10.3. Как осуществляется переход от концептуальной к машинной модели системы?10.4. Какие типовые математические схемы использованы для формализацииобъектов моделирования в данной главе?10.5. Какие инструментальные средства могут быть выбраны для реализациимоделей объектов информационных систем, рассмотренных в данной главе?ЗАКЛЮЧЕНИЕПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГОМОДЕЛИРОВАНИЯ В ИНФОРМАЦИОННОМ ОБЩЕСТВЕПроцесс проектирования информационных систем, реализующих новую информационную технологию, непрерывно совершенствуется.
В центре внимания инженеров-системотехников оказываются все более сложные системы, что затрудняет использование физических моделей и повышает значимость математических моделейи машинного моделирования систем. Машинное моделированиестало эффективным инструментом исследования и проектированиясложных систем. Актуальность математических моделей непрерывно возрастает из-за их гибкости, адекватности реальным процессам,невысокой стоимости реализации на базе современных ЭВМ.
Всебольшие возможности предоставляются пользователю, т. е. специалисту по моделированию систем средствами вычислительной техники. Особенно эффективно применение моделирования на раннихэтапах проектирования автоматизированных систем, когда ценаошибочных решений наиболее значительна.Современные вычислительные средства позволили существенноувеличить сложность используемых моделей при изучении систем,появилась возможность построения комбинированных, аналитикоимитационных моделей, учитывающих все многообразие факторов,имеющих место в реальных системах, т.
е. использования моделей,более адекватных исследуемым явлениям. Поэтому в учебнике особое внимание уделено методологическим аспектам моделирования,типовым математическим схемам, методам и средствам их реализации в процессе моделирования на современных ЭВМ.В целом в учебнике сделана попытка системного подхода к изложению научных основ моделирования систем. Реализация возможностей машинного моделирования освещается авторами в учебном пособии «Моделирование систем: Практикум», которое издается параллельно с данным учебником издательством «Высшаяшкола».Перспективным и значимым для теории и практики системногомоделирование является дальнейшее развитие научных основ моделирования с ориентацией на новые информационные технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении и обучении.Одной из основных в настоящее и ближайшее время будетпроблема информатизации образования в условиях перехода к информационному обществу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
