pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Характеристики средств имитационного моделирования, применяемых при проектировании АПС. Имитационная модель содержит следующие основные функциональные модули (подпрограммы): имитации поступления партий заготовок на склад АПС, поступления инструмента на склад АПС, выхода партий деталей из АПС, определения нормативно-технологической информации„имитации отказов основного и транспортного оборудования, восстановления Начало Имитация поступления очередной партии заготовок на склад.
Ее идентификация Определение нормативно-технологической информации по партии деталей Диспетчирование и моделирование транспортирования партии деталей на порт ТПЯ или на склад. Планирование окончания транспортирования. Диспетчирование очередей склада и портов ГПЯ Моделирование переналадки ГПЯ, планирование окончания переналадки Моделирование запуска деталей в обработку. Планирование окончания Моделирование отказа оборудования.
Планирование его восстановления «Отказ оборудования» «Окончание действия» «Восстановление основного обо дования» Блок анализа событий «Поступление очередной «Окончание пе екала ки» партии заготовок» «Окончание т анспо ти ования» «Восстановление транспортного оборудования» Выход готовой партии деталей» Период моделирования Нет закончен? Да Вывод результатов моделирования Конец Рис. 15.9. Укрупненный алгоритм имитационной модели гибкой производственной системы основного и транспортного оборудования, загрузки и освобождения оборудования, переналадки оборудования, комплектации инструмента, транспортных операций, а также модули принятия решений по диспетчированию основного и транспортного оборудования, распознавания событий, сбора и обработки статистических данных, ввода и вывода данных и ряд других.
Часть функциональных модулей представляет собой стандартные программы специализированного языка моделирования, другие модули разрабатываются проектировщиком на том же языке или на универсальном. Программные модули объединяются в пакет моделирующих программ. Модульный принцип позволяет реализовывать программную генерацию имитационных моделей. Приведенные выше программные средства моделирования предназначены для использования с универсальными однопроцессорными ЭВМ. Основные требования, предъявляемые к таким ЭВМ, сводятся к наличию оперативной и внешней памяти большой емкости и высокому быстродействию процессора. Использование современных быстродействующих ЭВМ позволяет не только уменьшить время прогона каждого эксперимента при ИМ АПС, но и значительно обогатить интерфейс пользователя введением графического отображения выходной информации, объединением систем моделирования и проектирования, использованием диалогового режима работы.
Перспективным является применение для целей ИМ АПС распределенных сетей моделирования. Структуру, состав, а также технологию подготовки имитационного исследования АПС рассмотрим на примере системы имитационного моделирования ПОДСИМ АПС, разработанной в МГТУ им. Н.Э. Баумана и находящейся в промышленной эксплуатации с 1985 г.
Проблемно-ориентированная диалоговая система имитационного моделирования (ПОДСИМ) предназначена для моделирования дискретных производственных систем механической обработки, включающих группы основного технологического оборудования, вспомогательного оборудования, транспортно-накопительную систему и систему управления, реализующую различные алгоритмы управления. Моделируются как детерминированные, так и стохастические процессы. Запуск деталей в производство и их обработка осуществляются партиями, которые для транспортировки делятся на транспортные подпартии.
Обработка может выполняться по альтернативным маршрутам, учитываются процессы наладки и переналадки. При обработке корпусных деталей моделируются процессы сборки, разработки спутников, установки деталей, транспортирование спутников. Отдельные группы оборудования объединены независимыми транспортными средствами. Число и расположение групп может быть различным (рис.
15.10). Движение деталей возможно как через склад, так и между группами оборудования. Кроме потоков изделий, имеется возможность моделировать инструментальные потоки и потоки приспособлений. Предполагается, что технологическое оборудование и ТС подвержены действию случайного потока отказов с определенными характеристиками. При возникновении отказа процесс обслуживания заявки прерывается на время восстановления средства обслуживания. Общее количество оборудования определяется возможностями технических средств моделирования и задачами моделирования. ПОДСИМ реализован на ЭВМ и комплексах: РС/АТ, УАХ и др. При объеме памяти 2-4 Мбайт возможно моделирование АПС, включающей до 99 групп оборудования по 100 единиц оборудования в каждой с общим складом.
534 СЗР ОЦ ОЦ Рис. 15.10. Пример компоновки ГАУ механообработки: С вЂ” склад, Ш вЂ” штабелер, ТУ вЂ” тележка, СЗР— станция загрузки-разгрузки, ОЦ вЂ” обрабатывающий центр, ММ вЂ” моющая машина В ПОДСИМ имеются программы расчета необходимой длительности времени моделирования для получения заданной статистической точности результатов. Все возможности ПОДСИМ по формированию исходных данных, генерации варианта имитационной модели и непосредственному управлению процессом моделирования реализованы с помощью диалоговых процедур.
Диалоговая система создания и обслуживания массивов исходной информации предназначена для создания и обслуживания файлов исходной планово-технической информации по основному и транспортному оборудованию в автономном от процесса моделирования режиме. Время генерации ИМ на РС/АТ с процессором 4860Х2-66 — 5 — 10 мин. Возможно активное внесение изменений в процесс моделирования по результатам моделирования. Время одного прогона для моделирования АПС средней сложности (до 100 единиц оборудования) в расчете на полную программу — 3 — 10 мин. В качестве количественного показателя, комплексно оценивающего эффективность функционирования производственной системы, используются технико-экономические показатели, в том числе средние удельные приведенные затраты на создание и функционирование комплекса, приходящихся на одну транспортную партию выпускаемых изделий.
Для использования этого показателя в качестве критерия оценки организационно- технологических и управленческих решений в него включены также затраты на незавершенное производство и потери, связанные с нарушением плановых сроков выпуска изделий. Форму и вид представления информации о результатах моделирования назначает исследователь, исходя из целей моделирования, требований заказчика и возможностей используемых технических средств. Имеющиеся программные возможности представляются в виде распечаток системы показателей, табличном или графическом виде. Исходные данные для моделирования содержат следующую информацию общего характера: информацию, описывающую организационно-технологическую струкуру АПС; планово-технологическую информацию; экономические параметры; число и наименования показателей функционирования; по которым должна собираться статистическая информация; требования по форме представления результатов моделирования; дополнительные сведения, определенные условиями конкретной зада- чи.
Функциональная структура ПОДСИМ включает три основные взаимодействующие между собой части: пакет моделирующих программ; программный генератор моделей и информационная подсистема. Основным функциональным элементом ПОДСИМ является пакет моделирующих программ. Он содержит информацию об алгоритмических и структурных параметрах моделируемого класса объектов и набор моделей различного уровня их описания. Пользователь при этом описывает количественные параметры объекта в исходных данных, а алгоритмические и структурные параметры — в задании на создание имитационной модели.
Диалоговые модули пакета позволяют описывать структуру АПС с разной степенью детализации. Пакет моделирующих программ представляет собой набор программных модулей (подпрограмм), написанных на языке Фортран и реализующих различные функции, необходимые для моделирования производственного объекта. Состав и структура специальных модулей пакета определяется автоматизировано в диалоговом режиме с помощью программного генератора.
Информационная подсистема ПОДСИМ объединяет информационные массивы исходных данных, необходимых для работы моделей, и программные средства их создания и корректировки. Основное назначение информационной подсистемы — создание базы данных моделирования ПОДСИМ АПС, для чего в ней имеются следующие функции: создания и эксплуатации основных информационных файлов, автономной работы для решения задач справочного характера, выдачи и преобразования необходимой для моделирования информации в заданном формате.
Все основные возможности системы реализуются с помощью диалоговых процедур на различных. этапах работы в ПОДСИМ. В ПОДСИМ реализованы два уровня диалога: диалог на уровне генерации варианта имитационной модели с помощью программного генератора и диалог на уровне непосредственного моделирования при работе с программой имитационной модели. 536 Диалог на уровне генерации модели позволяет создавать модели АПС заданной структуры для решения конкретных задач моделирования, полностью исключив при этом процесс программирования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
