Исследование имитационной модели процесса сборки готовых изделий
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московского энергетического института" в г. Смоленске
Кафедра менеджмента и информационных технологий в экономике
Исследование имитационной модели процесса сборки готовых изделий
Студент: Озеркова Александра Владимировна
Пучков Андрей Юрьевич, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВО НИУ МЭИ в г. Смоленске
Создание имитационной модели является необходимым звеном в цепочке исследования сложно структурированных систем, имеющих случайное взаимодействие элементов, таких как многоступенчатое промышленное производство, распределенные объекты управления, транспортные потоки. Принцип имитационного моделирования заключается в том, что поведение системы отображают компьютерной моделью взаимодействия ее элементов во времени и пространстве. Моделирование является сложным многоэтапным процессом исследования систем, направленным на выявление свойств и закономерностей, присущих исследуемым системам, с целью их создания или модернизации. В процессе моделирования решается множество взаимосвязанных задач, основными среди которых являются разработка модели, анализ свойств и выработка рекомендаций по модернизации существующей или проектированию новой системы [1].
Для моделирования процесса сборки готовых изделий было выбрано имитационное моделирование, основанное на теории массового обслуживания (СМО). Математическое описание процесса в этом случае задается как совокупность источников заявок и каналов их обслуживания, а также очередей. Моделирующий объект многократно воспроизводит изучаемый случайный процесс, накапливает сведения о его динамике и после обработки обеспечивает оценку показателей работы системы [2].
На сегодняшний момент времени под системами массового обслуживая (СМО) принято понимать любые системы, предназначенные для обслуживания какого-либо потока заявок, то есть это система, в которой, с одной стороны, возникают массовые запросы (требования) на выполнение каких-либо услуг, а с другой происходит удовлетворение этих запросов.
Рассмотрим по отдельности каждый элемент СМО для мебельной фирмы ОАО "Лагуна". Данная организация специализируется на сборке и продаже мебельной фурнитуры. Таким образом, рассмотрим процесс сборки готовых изделий и начнем с входного потока.
Входной поток требований - это временная последовательность событий на входе СМО, для которой появление события (требования), подчиняется вероятностным (или детерминированным) законам. Например, если требование на обслуживание приходит в соответствии, с каким - либо графиком, то такой поток является детерминированным, однако на практике поступление требований чаще всего подчиняется случайным законам.
Для заданной системы входным потоком будут являть агрегаты двух типов, поступающие в сборочный цех. Рассматриваемый поток обладает ограниченным последствием, так как интервалы между собой независимы, при этом он также является еще и нормальным, так как распределен по нормальному закону.
Прежде, чем притупить к моделированию системы массового обслуживания, то есть к созданию требуемой программы, необходимо провести аналогию между реальными объектами, процессами предметной области и операторами языка GPSS.
В конкретном случае целесообразней всего осуществить моделирование по времени, то есть следует задавать необходимый временной интервал, в течении которого будет функционировать система. Так как в качестве предметной области рассматривается сборка готовых изделий, осуществляемая рабочими цеха, то рациональнее задавать период работы системы равный году ( 12 месяцам, среднее количество рабочих дней 29, каждый из которых представляет собой 8 часовую рабочую смену), то есть 167040 единиц машинного времени, где 1 ЕВМ = 1 мин. Данного времени будет вполне достаточно, чтобы провести анализ заданной СМО и сделать необходимые выводы, на основе полученных, в процессе моделирования, результатов. Для управления продолжительностью прогона по модельному времени в GPSS используется сегмент таймера.
Перед началом запуска процесса моделирования в системе определяется число работников на каждой из соответствующих стадиях с помощью блока equ, который предназначен для описания констант, сами же работники в системе обозначаются NN№ , где № - определяет место их работы в цехе.
Для моделирования процесса создания транзактов будем использовать блок generate. В связи с тем, что в данной системе используется два типа агрегатов, поступающие с различными временными интервалами необходимо использовать блок split. При этом, для того, чтобы отразить характер их поступления, который выражается в виде нормального закона распределения, перед направлением транзактов в необходимые блоки воспользуемся блоками задержки advance, в которых применим стандартную процедуру для задания вероятностного распределения, содержащейся во встроенной библиотеке языка GPSS. Таким образом, в двух блоках advance, в полях среднего значения интервала времени между моментами задержки, имитирующие поступление агрегатов в цех, необходимо указывать (normal(1, m, s)), где m - математическое ожидание, а s - среднеквадратичное отклонение. имитационный модель массовый обслуживание
При имитационном моделировании неизбежно возникает проблема обоснования возможности перенесения на исследуемую систему управления (СУ) выводов, полученных при функционировании модели. Под адекватностью же модели следует понимать степень отражения параметрами модели характеристик исследуемой системы с точностью, требуемой для конкретного исследования.
После проверки адекватности модели, были проведены машинные эксперименты, направленные на установление наиболее оптимального варианта работы программы. По полученным результатам в дальнейшем был построен график для более наглядного представления имитируемого процесса. Проанализировав, полученные данные, была установлена тенденция увеличения издержек при увеличении количества рабочих, не смотря даже на то, что шло сокращение издержек, связанных с хранением агрегатов цехе.
Также на основании проведенного машинного эксперимента был установлен наиболее эффективный с экономической точки зрения вариант организации работы в сборочном цехе. Он предполагает при размещении на каждом этапе сборке располагать не более 1 сотрудника. В результате такой расстановке издержки становятся минимальными и составляют 2999991.756 ден. ед. в год. При этом количество разработанных изделий будет ниже, чем при других способах размещения работников.
Библиографический список
- 1. Алиев Т. И. Основы моделирования дискретных систем: учебное пособие. - Спб.: СПбГУ ИМТО, 2013. - 363 с. 2. Дуплякин В. М. Княжева Ю. В. Имитационное моделирование нестационарной системы массового обслуживания торгового предприятия // Вестник, 2012. - №41(174). - С. 79-85.
Похожие статьи
-
Понятие линейной стохастической сети Одним из важных этапов технологического проектирования электронных вычислительных средств является расчет запусков...
-
В ранних проектах достаточно простых ИС каждое приложение представляло собой единый, функционально и информационно независимый блок. Для разработки...
-
Классификация имитационных моделей - Имитационные модели информационных систем
Имитационные модели принято классифицировать по четырем наиболее распространенным признакам: Типу используемой ЭВМ; Способу взаимодействия с...
-
Для упрощения работы с трехмерной моделью на любом этапе проектирования и повышения ее наглядности в SolidWorks используется Дерево Построений (Feature...
-
Управление человеческими ресурсами компании является ключевым процессом деятельности компании, который управляет подбором, взаимодействием всех...
-
Определение оптимальной розничной цены товара на основе имитационного моделирования
Совершается активная информатизация жизни современного общества и диктует потребность в применении компьютерных технологий во всех областях деятельности...
-
По Р. Шеннону (Robert E . Shannon - профессор университета в Хантсвилле, штат Алабама, США ), "имитационное моделирование - Есть процесс конструирования...
-
Основные этапы имитационного моделирования - Имитационные модели информационных систем
Как уже отмечалось, имитационное моделирование применяют для исследования сложных экономических систем. Естественно, что и имитационные модели...
-
Этапы компьютерного моделирования при исследовании термодинамических процессов в композиционных материалах Композиционные материалы, состоящие из...
-
Моделирование представляет собой один из основных методов познания, является формой отражения действительности и заключается в выяснении или...
-
Классификация математических моделей - Теоретические основы информационных технологий
К классификации математических моделей можно подходить по-разному, положив в основу классификации различные принципы. 1) Классификация моделей по...
-
Имитационное моделирование - Разработка машиностроительных чертежей средствами AutoCAD
Имитационное моделирование (от англ. simulation) - это распространенная разновидность аналогового моделирования, реализуемого с помощью набора...
-
Модели параллельных вычислений - Администрирование параллельных процессов
Параллельное программирование представляет дополнительные источники сложности необходимо явно управлять работой тысяч процессоров, координировать...
-
Рассмотрим обобщенный метод определения запусков на технологические операции с использованием линейных сетевых стохастических моделей производственных...
-
Вариант задания В4. Необходимо определить оптимальный вариант конструкции конденсатора МБМ. Задачу требуется решить по критерию минимальной общей...
-
Жизненный цикл КИС. Модели жизненного цикла КИС: каскадная, спиральная Понятие жизненного цикла программного обеспечения (ЖЦ ПО) является одним из...
-
Линейное программирование, Имитационное моделирование - Офисные автоматизированные технологии
Задачи нахождения значений параметров, при которых получается экстремум целевой функции с учетом ограничений, наложенных на ее аргументы, называются...
-
Применение ETL-инструмента - Создание модели хранилища данных
Результатом процесса сбора и моделирования данных стали файлы в различных форматах (.txt, .xls, .xlsx, .csv). К этим файлам относятся: - Файл...
-
В выпускной квалификационной работе предметом исследования является деятельность по учету и управлению доставкой корреспонденции. Для того, чтобы...
-
В данной части работы будет рассмотрено моделирование спроектированного ранее бизнес-процесса. Выбор инструмента моделирования бизнес-процессов Сейчас на...
-
Модели информационных процессов передачи, обработки, накопления данных Обобщенная схема технологического процесса обработки информации При производстве...
-
Для решения сформулированной задачи, т. е, для нахождения оптимального варианта конструкции наиболее эффективным является метод динамического...
-
Строгое определение протокола выглядит как формализованный набор правил, используемый ПК для коммуникаций. Из-за сложности коммуникаций между системами и...
-
Модель процесса проектирования - Методы анализа объектов и решений
Модель процесса проектирования (МПП) устанавливает состав, значения атрибутов и последовательность выполнения операций проектирования. Существуют два...
-
Возрастающая сложность современных автоматизированных систем управления и повышение требовательности к ним обуславливает применение эффективных...
-
Взаимодействие задач с PVM - Администрирование параллельных процессов
В системе PVM каждая задача, запущенная на некотором процессоре, идентифицируется целым числом, которое называется идентификатором задачи (TID) и по...
-
Проектирование модели - Разработка программного приложения "Калькулятор коммунальных услуг"
При проектировании информационных систем предметная область отображается моделями данных нескольких уровней. Число используемых уровней зависит от...
-
Для проверки соответствия требованиям ТЗ, была поставлена задача разработки 3-D модели корпуса Kyocera KD-PB1D79 при помощи системы AutoCAD. В этой части...
-
Для анализа производственных систем, которые очень сложны, разноплановы, не имеют исчерпывающего математического описания, а также проходят ряд этапов...
-
Заключение - Моделирование и анализ процессов внутреннего документооборота предприятия
Выпускная квалификационная работа имеет практическое применение, которое заключается во внедрении СЭД Directum на конкретном производственном...
-
Одним из главных вопросов на пути повышения качества образования является следующий: с помощью, каких механизмов можно улучшать, совершенствовать процесс...
-
2.2 Модель программного агента ресурсов - Средства для создания программных агентов
Программный агент в мультиагентной системе имеет свое описание в виде BDI модели, которая содержит его знания, планы и цели, которые агент выполняет по...
-
Введение, Технологии управления данными об изделии - Методы анализа объектов и решений
Отдельные детали и целые узлы, прежде выпускавшиеся на заводе, с одной стороны становятся покупными, а с другой - при необходимости могут и запускаться в...
-
Классификация ИС. Жизненный цикл ИС и его модели - Теория экономических информационных систем
Классификация по масштабу По масштабу информационные системы подразделяются на следующие группы 1. одиночные;2. групповые;3. корпоративные. Одиночные...
-
ЭВМ обслуживает три терминала по круговому циклическому алгоритму, предоставляя каждому терминалу 30 с. Если в течение этого времени задание...
-
Введение - Методика моделирования основных процессов разработки программного обеспечения
В последнее время во многих предприятиях происходит внедрение новых моделей управления и различных информационных систем, обеспечивающих увеличение...
-
В данной части работы будут рассмотрены основные бизнес-процессы этапа разработки программного обеспечения в рамках учебных проектов в университете. В...
-
Объектом описания процесса и построения модели, в рамках данного предложения, являлся процесс "Управление ОРД (ПриказыРаспоряжения)" производственного...
-
Обозначение элементов моделирования При экспресс-анализе для описания бизнес-процессов и построении их моделей, использовался программный продукт...
-
Конструкция современных электронно-вычислительных средств отличается значительной сложностью и разнообразием. Они представляют собой сложные комплексы,...
Исследование имитационной модели процесса сборки готовых изделий