Технология роботизированного производства

Технология роботизированного производства1. Структура и функции систем управления производством.Структура системы управления включает в себя все цели, распределенные между различными звеньями, связимежду которыми обеспечивают координацию отдельных действий по их выполнению. Поэтому ее можнорассматривать как обратную сторону характеристики механизма функционирования (как процесса реализацииструктурных связей системы управления).Функцииуправлениявесьмамногогранны:организацияпроизводства,планирование(прогнозирование,моделирование,программирование), координация, мотивация, контроль и учетвыполнения поставленных задач и, наконец, маркетинг, выделенный недавно в самостоятельную функциюуправления.Функции управленияОрганизацияПланированиеМотивацияКонтрольМаркетинг2.

Принципы построения математических моделей производственных систем.Общие принципы построения мат.моделей.При изучении любого физического или другого какого-либо явления сначала получают качественное описаниепроблемы. На этапе моделирования качественное представление переходит в количественное. Одновременноопределяют функциональные зависимости между переменными, и для каждого варианта входных данныхнаходят выходные данные системы. Построение моделей -- процедура неформальная. Она в значительной мерезависит от опыта исследователя и всегда опирается на экспериментальный материал. Модель должна правильноотражать явления, но этого мало. Она должна быть удобной для пользования.

Поэтому форма представлениямодели и степень детализации описания процесса или явления с ее помощью зависят от целей исследования инепосредственно от исследователя.Преимущества и недостатки применения математических моделей в прикладном анализе:Преимущества математических моделей состоят в том, что они точны, абстрактны и передают информациюлогически однозначным образом. Модели точны, поскольку позволяют делать предсказания, которые можносравнить с реальными данными, поставив эксперимент или проведя необходимые наблюдения. Моделиабстрактны, так как символическая логика математики извлекает те и только те элементы, которые важны длядедуктивной логики рассуждения, исключая все посторонние значения.Недостатки математических моделей заключаются часто в сложности математического аппарата.

Возникаюттрудности перевода результатов с языка математики на язык реальной жизни. Пожалуй, самый большойнедостаток математической модели связан с теми искажениями, которые можно привнести в саму проблему,упорно отстаивая конкретную модель, даже если в действительности она не соответствует новым фактам.Иногда в силу ряда каких-то психологических аспектов автору трудно отказаться от модели, оказавшейсянеперспективной.3. Имитационное моделирование производственных систем.

Концептуальные схемыимитационных моделей. Языки и аппарат имитационного моделирования.Имитационное моделированиеИмитационное моделирование является мощным инструментом исследования поведения реальных систем.Методы имитационного моделирования позволяют собрать необходимую информацию о поведении системыпутем создания ее компьютерной модели.

Эта информация используется затем для проектирования системы.С помощью имитационного моделирования можно ответить на множество вопросов, возникающих в моментпринятия решения об изменениях в процессах, происходящих на производстве:Очень часто эти вопросы остаются без ответов до тех пор, пока предполагаемые изменения не будутосуществлены. Но после того как изменения проделаны, цена исправления ошибочных решений становитсязначительно выше. Имитационное моделирование дает возможность тестировать разные идеи, «проигрывая» ихна компьютерной модели, что намного дешевле, чем проводить множество испытаний и исправлений ошибок нареальных процессах.Приведем общую классификацию основных видов моделирования :• концептуальное моделирование – представление системы спомощью специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественных или искусственныхязыков,• физическое моделирование – моделируемый объект или процесс воспроизводится исходя из соотношенияподобия, вытекающего из схожести физических явлений;• структурно – функциональное – моделями являются схемы (блок схемы), графики, диаграммы, таблицы,рисунки со специальными правилами их объединения и преобразования;• математическое (логико=математическое) моделирование – построение модели осуществляется средствамиматематики и логики;• имитационное (программное) моделирование– при котором логикоматематическая модель исследуемойсистемы представляет собой алгоритм функционирования системы, программно'реализуемый на компьютере.Компьютерное моделирование – метод решения задач анализа или синтеза сложной системы на основеиспользования ее компьютерной модели.К компьютерному моделированию относят:• структурно$функциональное,• имитационное.Назначение языков и систем моделирования.В процессе построения имитационной модели мы выделяли три уровня ее представления: концептуальнуюмодель, формализованное или алгоритмическое описание, программу имитатор.

Формальное иликонцептуальное описание модели, преобразуется в программу'имитатор в соответствии с технологиейпрограммирования. В принципе, имитационную модель можно реализовать на любом универсальном языкемоделирования. Однако для облегчения написания и работы с программой'имитатором созданы специальныесистемы автоматизации моделирования.Языки и системы моделирования упрощают построение программ имитаторов и проведение имитационныхэкспериментов за счет частичной или полной автоматизации переходов от одного уровня представления моделик другому. В этом состоит основное назначение языков моделирования, именно здесь и проявляется их главноепреимущество перед универсальными алгоритмическими языками.Общепризнанными являются следующие преимущества языков и систем моделирования по сравнению суниверсальными языками и системами программирования:Концептуальная выразительность.

Языки моделирования обеспечивают более строгое следование выбраннойконцепции построения модели. Язык моделирования содержит абстрактные конструкции, непосредственноотражающие понятия, в которых представлена формализованная модель, или близкие концептуальному уровнюописания моделируемой системы, с помощью которых четко классифицируют элементы моделируемойсистемы, элементы различных классов различают по характеристикам и свойствам, описываются связи междуэлементами системы и внешней среды, позволяющие изменять структуру модели.Это упрощает программирование программы'имитатора, позволяет автоматизировать выявление, диагностикуошибок в программах; Автоматизация стандартных функций моделирования (функций управляющейпрограммы):реализация механизма модельного времени – системы моделирования имеют эффективный встроенныймеханизм продвижения модельного времени (календарь событий, методы интегрирования и др.), средстваразрешения временных узлов;языки моделирования, как правило, содержат встроенные датчики случайных чисел, генераторы случайныхчисел и других типовых воздействий;в языках моделирования автоматизирован сбор стандартной статистики и других результатов моделирования.Имеются средства автоматизации выдачи этих результатов в табличной или графической форме;' управление процессом моделирования (анализ ошибочных ситуаций и т.д.) языки моделирования имеютсредства, упрощающие программирование имитационных экспериментов (в частности, автоматизирующиеустановку начального состояния и перезапуск модели.) и другие интерактивные и технологическиевозможности, используемые при проведении имитационных исследований; и др.Вместе с тем пользователи нередко отмечают такие недостатки языков и систем моделирования, какнедостаточная распространенность языков и систем моделирования, необходимость дополнительного обученияязыкам и систем моделирования и, как следствие, недостаток программистов, хорошо владеющихсовременными языками и системами моделирования;слабые технологические возможности некоторых систем моделирования;высокая стоимость систем моделирования; отсутствие гибкости и широких возможностей, присущихуниверсальным языкам программирования.Множество языков моделирования можно разделить на две группы:1) методоориентированные языки моделирования, поддерживающие определенный классформализованных или алгоритмических описаний;2) проблемноориентированные языки моделирования – языки моделирования конечного пользователя,позволяющие формулировать задачи моделирования непосредственно на концептуальном уровне.Также тут можно наплести про CAD, CAE и CAM системы.CAD - Computer Aided Design - компьютерная поддержка конструирования;САЕ - Computer Aided Engineering - компьютерная поддержка инженерного анализа;САМ - Computer Aided Manufacturing - компьютерная поддержка изготовления;4.

Оперативное и календарное планирование в дискретных производственных системах.1.Содержание и задачи оперативно-производственного планированияДля любого предприятия огромное значение имеет ритмичная работа, в процессе которой на каждом рабочемместе и участке производства, в каждом производственном подразделении будет выполняться в данную единицувремени строго определенное количество продукции.

Такая работа, как правило, весьма эффективна,рациональна и обладает признаком высокой культуры производства.Однако, как свидетельствует производственный опыт, добиться строго определенного и заранее рассчитанногоритма производства порой очень сложно. Для этого нужно обеспечить полную согласованность действий всехструктурных подразделений во времени, обеспечить их производственную пропорциональность, постоянноотслеживать возможные сбои согласованного ритма производства и вводить поправки в его ход, если где-то накаком-то участке установленный ритм будет нарушен.Отклонения ритма от запланированного могут приводить к огромным экономическим потерям на предприятии:к простоям цехов и участков, к дополнительным затратам на восстановление нормального хода производства.Чтобы этого не происходило, каждая служба должна согласовывать действия со всеми подразделениямипредприятия.

Достигается такая согласованность в процессе выполнения особой управленческой функции,которая называется оперативно-производственное планирование.Оперативно-производственное планирование представляет собой завершающий этап внутрипроизводственногопланирования. Оно органически связано с технико-экономическим планированием, являясь его продолжением,осуществляемым в ходе выполнения годового плана.