ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ

  СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

 

     

 В настоящее время актуальность моделирования различных процессов возрастает. Это связано с тем, что в современном мире с бурным развитием техники и технологий идет усложнение механизмов и самих процессов. Именно поэтому при разработке этих механизмов и процессов, а также при их усовершенствовании возрастает необходимость создания модели.

     

 Ранее для создания или усовершенствования некого механизма сначала создавалась проектная документация, затем создавалась экспериментальный образец. Далее производили опытную партию. На каждом из этих этапов могло оказаться, что механизм не отвечает поставленным требованиям. Это приводит к увеличению времени для производства, а также к увеличению стоимости товара.

     

 При создании какого-либо процесса необходимо провести такие же этапы. Причем анализ эффективности использования можно было провести только после внедрения этого процесса на некоторый экспериментальный участок производства. Это достаточно трудоемкий и ресурсозатратный способ создания процесса.

     

В настоящее  время в большинстве случаев  избегают данного подхода. На практике применяют метод имитационного моделирования. Метод заключается в построении имитационной модели процесса или механизма. Затем эта модель изучается при разных условиях эксплуатации и выбирается оптимальные условия. Если модель не удовлетворяет предъявленным требованиям, модель переделывается заново. Такой метод менее затратный, так как не требуется физической реализации процесса или фактического изготовления изделия.

     

В данной работе необходимо создать модель участка  термической обработки, на котором выполняются цементация и закаливание шестерен. Результаты моделирования позволят определить места, где образуются очереди, что даст возможность рассмотреть варианты их избежание.

     

1 АНАЛИЗ ПОСТАВЛЕНННОЙ  ЗАДАЧ. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА. 

     

В данной работе надо смоделировать работу сборочного цеха. Из пункта A через интервалы времени, распределенные экспоненциально со средним значением 20 мин, поступают задания на распределитель.  1/3 обрабатываются в течение 60 мин, 2/3 обрабатываются в течении 30 мин в пунктах B и C соответственно. Затем собираются в D и E. Сборка в F требует наличия сразу 3х деталей. Исходя из этой информации, можно построить структурную схему, которая представлена на рисунке 1. 

 

     

Рисунок 1 – Структурная  схема  
 

     

Теперь необходимо описать получившуюся схему, представить в объектах и понятиях Q- схем. Так блок «Пункт А» в терминологии Q- схем будет обозначаться как источник заявок (транзактов). Объект «Накопитель» будет называться накопитель. У данного объекта есть параметр Емкость, по которому определяется, может ли вновь прибывший пакет встать в очередь. Пакеты передаются по соответствующим линиям (B, C, D), которые называются «Канал обслуживания». Следовательно, в терминологии Q – схем структурная схема работы будет выглядеть следующим образом(рисунок 2):

     

     

 

     

     

     

     

     

 
 

Рисунок 2 – Q – схема модели  
 
 
 
 
 

2 АЛГОРИТМ РАБОТЫ МОДЕЛИ

 

     

Теперь, когда  определены объекты модели и их взаимосвязи, необходимо описать алгоритм, по которому должна работать модель. Для простоты описания и формализации модели будем называть поступающие пакеты заявками, линии – каналами.

     

Из задания  на курсовую работу следует, что через  интервалы времени, распределенные экспоненциально со средним значением 20 мин, поступают заготовки. Далее поступают на обработку 60 и 30 мин. Далее на сборку экспоненциально со средним значением 60 мин. Далее собирается на сборщике, требующем наличия 3х деталей, и также выходит.

     

Исходя из  достаточно условно описанных данных трудно представить, как работает схема, поэтому лучше построить блок-схему алгоритма работы модели. Блок-схема представлена на рисунке 3: 

 

     

Рисунок 3 – Блок-схема  алгоритма работы модели

     

  
 
 
 

 3 ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ МОДЕЛИ В СЕТЯХ ПЕТРИ

 

     

В предыдущем разделе  был описан алгоритм работы модели. Однако для полного описания нашей модели этого недостаточно. Необходимо также описать функционирование модели с помощью сетей Петри. Это необходимо для определения взаимосвязей элементов модели при прохождении заявки. Эти взаимосвязи помогут четче понять принцип функционирования модели и помогут выявить зависимые друг от друга элементы.  

     

Рисунок 4 – Функционирование модели в сети Петри 

     

Здесь множество  P – множество позиций, множество G – множество переходов. Опишем их конкретные значения:

     

P1 – генерация партии заготовок

     

P2 – обработка заготовок 1

     

P3 – обработка заготовок 2

     

P4 – комплектация изделий 2

     

P5 – комплектация изделий 1

     

P6 – сборка  изделия

     

P7 – отправка изделия на склад

     

d1 – переход заготовки на обработку

     

d2 – переход изделия 1 на сборку

     

d3 – переход изделия 2 на сборку

     

d4 – переход изделия 2 на комплектацию

     

d5 – переход изделия 1 на комплектацию

     

d6 – переход готового изделия на склад 
 
 
 
 

4 РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ

 

     

Для реализации разработанной модели была выбрана  система имитационного моделирования AnyLogic 5.4, конкретнее библиотека Enterprise Library.

     

Библиотека объектов Enterprise Library позволяет создавать гибкие модели с наглядной визуализацией моделируемого процесса и возможностью сбора необходимой статистики, можно быстро создавать сложные дискретно-событийные модели, такие как:

     

- модели производственных  процессов; 

     

- модели систем  обслуживания (банки, аэропорты,  и т.д.);

     

- модели бизнес-процессов  с оценкой затрат операций;

     

- модели логистики  и цепочек доставки.

     

AnyLogicTM – уникальный  инструмент имитационного моделирования,  поддерживающий на единой платформе  абсолютно все существующие подходы  дискретно-событийного и непрерывного  моделирования. AnyLogicTM имеет исключительно  развитый базовый язык дискретного  и смешанного дискретно-непрерывного моделирования, на основе которого и построена библиотека Enterprise LiPrary.