Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Северо-Кавказский государственный технический университет

Факультет информационных технологий и телекоммуникаций

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой

_________В. П. Мочалов___

подпись, инициалы, фамилия

"_____"_____________2011_г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту (работе) по предмету: Моделирование систем

на тему: Моделирование работы цеха сборки

Автор проекта (работы): Ю.А Леонова

Специальность 230100.62

«Информатика вычислительная техника бакалавры»

Группа ИВТБ-081

Руководитель проекта

Е.Г. Степанова

моделирование работа цех сборка

Ставрополь 2011 г.

АННОТАЦИЯ

В курсовой работе по дисциплине «Моделирование систем» рассматриваются этапы построения, моделирования и исследования системы представляющей собой небольшой фрагмент более большой системы, а именно сборочный цех и отдел технического контроля (ОТК). В цехе, из поступающих деталей, производится сборка изделий и отправка их в ОТК. В ОТК примерно 40% изделий признаются годными, а 60% отправляются на доработку. Перед цехом и ОТК располагаются накопители.

Модель выполнена на языке имитационного моделирования GPSS PC. Пояснительная записка содержит все необходимые элементы для уяснения смысла моделируемой системы: формализацию, математическое описание, блок-диаграмму, обобщенную схему моделирующего алгоритма, а также машинное тестирование и прогон программы с приложением соответствующих распечаток и анализа полученных результатов (статистики).

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Основная часть

1.1 Описание моделируемой системы

1.2 Структурная схема модели системы и её описание

1.3 Временная диаграмма и её описание

1.4 Q-схема системы и её описание

1.5 Укрупнённая схема моделирующего алгоритма и описания её блоков

1.6 Математическая модель (переменные, константы, уравнения) и ее описание

1.7 Описание машинной программы решения

1.8 Результаты моделирования и их анализ

1.9 Сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета характеристик

1.10 Описание возможных улучшений в работе системы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1

ВВЕДЕНИЕ

Комплекты деталей поступают в цех сборки в среднем каждую минуту. В этом цехе изделие собирается целиком и отправляется в ОТК для проверки. При проверке изделий признаются годными только 40%, остальные требуют доработки. На сборку одного изделия затрачивается в среднем 3 минуты, на проверку качества-- 30 секунд. Все временные интервалы распределены экспоненциально.

Смоделировать работу цеха и ОТК в течение 2 часов. Определить количество участков в цехе сборки, исключающее неограниченный рост числа комплектов, ожидающих начала сборки, а также коэффициент загрузки ОТК.

На данным момент существует много методов моделирования систем. К наиболее популярным относятся математические модели и методы машинного моделирования.

Данный курсовой проект ориентирован на исследование математической (аналитической и имитационной) модели сборочного цеха и ОТК.

Наиболее предпочтительным инструментом разработки модели на ЭВМ может выступать язык имитационного моделирования GPSS PC.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Описание моделируемой системы

Дадим точную формулировку задачи. Имеется цех и ОТК. В цехе на нескольких линиях происходит сборка изделий. Будем считать, что поступающие детали формируют заявку на сборку. Следовательно, в модели необходимо предусмотреть входной накопитель заявок. После сборки изделие проходит проверку в ОТК. В ОТК может иметься несколько линий проверки и существовать накопитель для хранения изделий (заявок на проверку) если все линии заняты. Накопители нужны также для слежение за перегрузками (избыточного скапливания продукции).

Рассмотрим условие задачи более подробно и проанализируем каждый из этапов работы системы.

Условие задания:

В цех в среднем через каждую минуты поступают заявки. Временные интервалы распределены экспоненциально. Сборка происходит в среднем за 3 минуты. Следовательно, сразу можно предусмотреть, что необходимо как минимум 3 линии сборки. После этого готовые изделия поступают в очередь на проверку. Проверка проходит за 30 секунд. После этого изделие может с вероятностью 40 % признаться годным и удалиться из системы. В противном случае отправляется в цех на доработку.

Смоделировать работу цеха и ОТК в течение 2 часов. Определить количество участков в цехе сборки, исключающее неограниченный рост числа комплектов, ожидающих начала сборки, а также коэффициент загрузки ОТК.

Из условия задачи моделирования следует, что работа всей системы, осуществляется в четыре этапа. Рассмотрим их последовательно.

1. Генерирование заявки и постановка ее в очередь на сборку.

2. Сборка изделия.

3. Постановка в очередь на проверку.

4. Проверка.

Работа 1-го этапа заключается в генерирование заявки в среднем каждую минуту, где временные интервалы распределены по экспоненциальному закону и в помещении заявки в первичный накопитель.

Рассматривая первичный накопитель, находящийся перед участком сборки, следует отметить то, что его заполнение связано с двумя факторами, а именно: временем поступления заявок на вход системы и временем сборки. Где время сборки в основном зависит от числа линий сборки. Если время, затрачиваемое на сборке, будет превышать время поступления заявок, то в накопителе начнет образовываться очередь, т.е. в ней будет уже не один пакет, а два и более.

На 2-ом этапе происходит сборка изделия в цехе. Время сборки одного изделия в среднем 3 минуты. Для того, чтобы предотвратить накопление очереди в накопители следует использовать несколько линий сборки. Чем больше линий сборки будет в системе, тем больше заявок сможет обслуживаться одновременно, следовательно, среднее время сборки уменьшается.

Третий этап. Он аналогичен 1-му этапу. С той лишь разницей, что служит для сбора статистики, о том, справляется ли ОТК с потоком заявок или нет. И анализируя работу этого накопителя можно подобрать оптимальное число линий проверки, исключающих образование очередей.

И, наконец, четвертый этап. Этап проверки. Проверка в длиться в среднем 30 секунд. Временные интервалы поступления заявок распределены экспоненциально. На этом же этапе происходит или удаление заявки из систему в случае успешной сборки, или отправка на доработку на 1-ый этап.

1.2 Структурная схема модели системы и её описание

Структурная схема модели рассматриваемой системы состоит из четырех основных этапов:

1. Генерирование заявки и постановка ее в очередь на сборку.

2. Сборка изделия.

3. Постановка в очередь на проверку.

4. Проверка.

Структурная схема процессов имеющих место в рассматриваемой системе имеют следующий вид:

1-ый этап

2-ой этап

3-ий этап

4-ый этап

Рисунок 1 - Структурная схема процессов функционирования системы

Как видно из схемы работа системы проста и имеет цепочечную структуру. Поступление заявок не зависит друг от друга. Описание работы схемы можно почерпнуть из предыдущего этапа.

1.3 Временная диаграмма и её описание

Для более детального представления процесса функционирования регулировочного участка цеха приведём временную диаграмму выполнения всех процессов модели.

Рисунок 2 - Временная диаграмма процессов системы

При построении диаграммы не учитывались моменты помещения в накопители, извлечения из накопителей, передачи агрегатов на участки первичной и вторичной регулировки. Иными словами не учтено время, затрачиваемое на перемещение агрегата в накопитель, из накопителя на участок и с участка в накопитель, согласно, условия задачи.

Исходя из временной диаграммы моделируемого процесса можно предположить следующие ситуации работы системы:

Выполнение всех этапов сборки деталей (сборка и проверка) последовательно, без скопления очередей и задержек.

Накопление ожидающих деталей в очереди перед сборочным цехом - вызвано медленной работой цеха.

Накопление ожидающих деталей в очереди перед ОТК - вызвано медленной работой ОТК (еще более медленной, чем сборочного).

Накопление ожидающих деталей в очередях перед обоими участками цеха.

1.4 Q-схема системы и её описание

Все описанное выше есть этап построения концептуальной модели системы.

Данный этап является переходом от содержательного к формальному описанию объекта исследования. Из анализа содержательного описания объекта следует, что наилучшим способом формального описания является применения непрерывно-стохастического подхода, с использованием систем массового обслуживания.

Так как описанные процессы являются процессами массового обслуживания, то для формализации задачи используем символику систем массового обслуживания или Q-схем. В соответствии с построенной концептуальной моделью и символикой Q-схем структурную схему данной СМО можно представить в виде, показанном на рисунке 3, где И - источник заявок (транзактов), К1 и К2 - каналы (участки сборки и проверки), Н1 и Н2 - накопители (перед сборкой и проверкой).



Рисунок 3 - Q-схема регулировочного участка цеха

На рисунке 3 представлена Q-схема моделируемой системы. Из рассмотрения схемы следует, в моделируемой СМО производится последовательная передача заявок (транзактов) от одного прибора к другому.

Заявки на входе и выходе появляются случайно, и случайно происходит завершение их обслуживания в каналах СМО. Потоки заявок как входных, так и выходных являются: ординарными (т.к. по условию появление одновременно двух агрегатов невозможно), без последействия (появление заявок не зависит от завершения обслуживания агрегатов в каналах) и стационарным.

При решении аналитическим способом модель разбивается на этапы, для наглядности процессов, происходящих при работе исследуемой системы.

При решении методом имитационного моделирования с использованием Q - схем рекомендуется использовать язык имитационного моделирования GPSS, в связи с его ориентацией на работу с непрерывно-стохастическими моделями.

1.5 Укрупнённая схема моделирующего алгоритма и описания её блоков

Следующим этапом формализации модели является построение моделирующего алгоритма. Существует две разновидности схем моделирующих алгоритмов: обобщённая (укрупнённая) схема, задающая общий порядок действий, и детальная схема, содержащая уточнения к обобщённой схеме. В основу построения моделирующего алгоритма положим «принцип t». В виду простоты модели детальная схема совпадает с укрупненной схемой и не приводится.

Процесс функционирования любой системы обозначим её S можно рассматривать как последовательную смену её состояний в k - мерном пространстве. Очевидно, что задачей моделирования процесса функционирования исследуемой системы S является построение функций z, на основе которых можно провести вычисление интересующих характеристик процесса функционирования системы. Для этого должны иметься соотношения, связывающие функции z с переменными параметрами и временем, а также начальные условия в момент времени t=t0. Т.е. другими словами работа системы разделяется на интервалы, и изменение каждого процесса осуществляется с интервалом t+t. При разделении система передачи будет находиться в различных состояниях, которые по принципу называют . За начальный момент времени берётся t0, тогда следующий момент времени будет t1= t0+t, следующий момент равен t2= t1+t. Каждый последующий момент времени будет равен суммы предыдущего интервала и t. Это временное разделение происходит до тех пор, пока не произойдёт окончание работы системы. Также стоит заметить, что если шаг t достаточно мал, то таким путём можно получить приближённые значения состояний z.

Укрупнённая схема моделирующего алгоритма на основе «принципа t» представлена на рисунке 4.



Рисунок 4 - Укрупнённая схема моделирующего алгоритма

На рисунке 5 приведена схема, описывающая работу регулировочного участка цеха, работа схема осуществляется по «принципу t». Согласно принципа, работа системы осуществляется только в момент времени , - предыдущее значение счетчика системного времени, - текущее значение счетчика системного времени. Т.е. рассматриваются только те моменты работы системы, когда происходит движение транзактов от накопителя к устройству или от устройства к накопителю, появлению транзактов на входе и выходе системы, окончание обслуживания транзактов.

Рассмотрим работу модели. Первым происходит пуск системы (блок 1) на выполнение или начало эмуляции работы объекта исследования, далее происходит установка необходимых параметров системы (блок 2), иными словами инициализация элементов составляющих модель (накопители, устройства).

Блок 3 - осуществляется ввод параметров системы. По условию задания на исследование изменяющимися параметрами являются емкости накопителей, значение которых необходимо определить. Время работы системы вводиться для исследования поведения системы при длительном периоде работы.

Блок 4 - определяет момент завершения работы системы. Если текущее время в системе больше или равно заданному времени работы системы, то система прекращает свою работу и управление передается блокам 12 - 14. Данная последовательность блоков осуществляет последовательное извлечение накопленных данных из накопителей, памятей, устройств, обработку собранной статистики, с последующим созданием отчета и вывода результатов исследования объекта, т.е. отчета созданного в блоке 13, на экран, принтер или в файл, с последующей обработкой результатов самим исследователем.

Блоки 5 - 11 - реализуют саму модель. Если текущее время работы системы меньше времени завершения функционирования системы, то происходит передача управления блоку 5, где происходит генерация транзакта (агрегата) в соответствии с заданным законом, результатом работы будет наличие или отсутствие транзакта на выходе блока. В следующем блоке происходит постановка транзакта в очередь, если он был сгенерирован.

Блок 7 - осуществляет извлечение из накопителя (памяти) очередного транзакта, если время обработки транзакта находящегося в данный момент времени в блоке окончено.

Блок 8 - если на входе данного блока или на выходе предыдущего блоке имеется транзакт, то он помещается в очередь (промежуточный накопитель).

Блок 9 - его действие аналогично действиям блока 7.

Блок 10 - осуществляет фиксацию достижения транзактами выхода системы.

Блок 11 - при передаче управления данному блоку осуществляется определение следующего момента и установка системного времени на , где - предыдущее значение системного времени, после чего управление передается на блок 4.

1.6 Математическая модель (переменные, константы, уравнения) и ее описание

Для того, чтобы решить задачу одним из аналитических методов, которые базируются на теории массового обслуживания, ее следует предварительно упростить, выбросить некоторые условия и ограничения, что, в свою очередь повлияет на качество получаемых результатов (получение приближенных значений искомых переменных), т.е. скажется на точности и достоверности этих результатов.

Для начала, перед построением детального моделирующего алгоритма, определим переменные и уравнения математической модели. В случае данной задачи это будут:

Nобщ - общее количество деталей, поступивших на обработку в цех;

Tсбор - время сборки одной детали в цехе;

Тпров - время регулировки одной детали в ОТК;

T - общее имитируемое время работы участков цеха;

КЗСбор - коэффициент загрузки цеха;

КЗпров - коэффициент загрузки ОТК;

Pобслуж - вероятность обслуживания всех поступивших деталей (на обоих участках );

Nобсл - количество деталей, прошедших обслуживание на обоих участках цеха и вышедших из системы;

Тогда уравнения системы примут вид:

где и - суммарное время занятости участка сборки и проверки соответственно.

1.7 Описание машинной программы решения

Машинная программа, имитирующая работу объекта исследования, приведена в приложении 1. Рассмотрим работу данной программы.

Прогон модели, т.е. собственно моделирование, выполняется с помощью специальной управляющей программы, которую называют симулятором (от английского SIMULATE - моделировать, имитировать).

Оператор SIMULATE (моделировать) устанавливает предел реального времени, отводимого на прогон модели.

Оператор FUNCTION позволяет описать пользовательские функции. В данном случае описывается экспоненциальная функция EXP, как непрерывная, и описание задается десятью точками.

Блок STORAGE используется для создания многоканальных устройств (МКУ). В частности они имитируют работу цеха и ОТК.

Для создания транзактов, в нашем случае под транзактами будем подразумевать агрегаты, входящих в модель, служит блок GENERATE (генерировать).

Строки 50 - 90 реализуют работу 1-го и 2-го этапа. Этапы помещения заявки в первичный накопитель и сборка ее в цеху.

Строки 100 - 150 реализуют работу 3-го и 4-го этапов. Этапы помещения заявок во вторичный накопитель, их проверка и решение о дальнейшей судьбе изделия.

Каждый приходящий транзакт фиксируется 4 раза:

1. В блоке QUEUE, строка 50, для определения наличия очередей перед сборкой и для сбора дополнительной статистики.

2. В блоке ENTER, строка 60, для имитации сборки детали. Блок ADVANCE обеспечивает эмуляцию обслуживания транзакта по экспоненциальному закону.

3. В блоке QUEUE, строка 100. Для определения наличия очередей перед ОТК и для сбора дополнительной статистики.

4. В блоке ENTER, строка 110, для имитации проверки детали. Блок ADVANCE обеспечивает задержку заявки.

Блок TRANSFER, строка 150 обеспечивает или отправку заявки на повторное обслуживание или на удаление. Так с вероятностью 0.6 заявка отправляется в блок MET1, строка 50 на пересборку.

Строки 910-930 - реализуют работу системы в течение заданного периода времени. Цифра 7200 в строке 910, соответствует работе системы в течении 2 часов, т.к. 7200 секунд = 2 часа.

1.8 Результаты моделирования и их анализ

В качестве исходных данных для моделирования возьмем 3 линии сборки и 2 проверки т.е. будем использовать зададим емкость МКУ STORAGE 3 и STORAGE 2 соответственно.

0 7200 15 0 2 12624

LINE LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY

40 1 GENERATE 68 0 0

50 MET1 QUEUE 110 41 0

60 3 ENTER 69 0 0

70 4 DEPART 69 0 0

80 5 ADVANCE 69 3 0

90 6 LEAVE 66 0 0

100 7 QUEUE 66 0 0

110 8 ENTER 66 0 0

120 9 DEPART 66 0 0

130 10 ADVANCE 66 1 0

140 11 LEAVE 65 0 0

150 12 TRANSFER 65 0 0

900 MET2 TERMINATE 23 0 0

910 14 GENERATE 1 0 0

920 15 TERMINATE 1 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRIES ENTRIES(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

CEH1 42 41 110 5 20.14 1318.51 1381.30 0

OTK1 1 0 66 66 0.00 0.00 0.00 0

STORAGE CAP. REMAIN. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

CEH 3 0 0 3 69 1 2.89 0.963 0 41

OTK 2 1 0 2 66 1 0.42 0.209 0 0

Видим, что перед цехом образуется огромная очередь, максимальная длинна которой до 42 изделий и загрузка цеха 96,3 %. Причем из 68 сгенерированных заявок было «выпущено» всего 23 штуки. Средняя длинна очереди 21 заявка, и среднее время нахождения в очереди 22 минуты. В то время как в перед ОТК очереди не было вообще. Увеличим число каналов до 4. ОТК оставим 2 канала.

0 7200 15 0 2 13328

LINE LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY

40 1 GENERATE 69 0 0

50 MET1 QUEUE 120 30 0

60 3 ENTER 90 0 0

70 4 DEPART 90 0 0

80 5 ADVANCE 90 4 0

90 6 LEAVE 86 0 0

100 7 QUEUE 86 0 0

110 8 ENTER 86 0 0

120 9 DEPART 86 0 0

130 10 ADVANCE 86 1 0

140 11 LEAVE 85 0 0

150 12 TRANSFER 85 0 0

900 MET2 TERMINATE 34 0 0

910 14 GENERATE 1 0 0

920 15 TERMINATE 1 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRIES ENTRIES(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

CEH1 32 30 120 6 15.89 953.46 1003.64 0

OTK1 1 0 86 81 0.01 0.71 12.20 0

STORAGE CAP. REMAIN. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

CEH 4 0 0 4 90 1 3.81 0.954 0 30

OTK 2 1 0 2 86 1 0.60 0.301 0 0

Видим, что перед цехом, максимальная длинна очереди уменьшилась до 32 изделий, и загрузка цеха упала до 95,4 %. Из 69 сгенерированных заявок 34 штуки было «выпущено». Средняя длинна очереди перед цехом 16 заявок, и среднее время нахождения в очереди около 17 минут. В то же время с увеличением скорости работы цеха появилась ничтожная очередь перед ОТК. Увеличение числа каналов на 1, не привило также к устранению неограниченной длины очереди. Это происходит лишь при 7 каналах, работающих одновременно. Посмотрим статистику:

START_TIME END_TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES FREE_MEMORY

0 7200 15 0 2 15760

LINE LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY

40 1 GENERATE 73 0 0

50 MET1 QUEUE 140 0 0

60 3 ENTER 140 0 0

70 4 DEPART 140 0 0

80 5 ADVANCE 140 7 0

90 6 LEAVE 133 0 0

100 7 QUEUE 133 1 0

110 8 ENTER 132 0 0

120 9 DEPART 132 0 0

130 10 ADVANCE 132 2 0

140 11 LEAVE 130 0 0

150 12 TRANSFER 130 0 0

900 MET2 TERMINATE 63 0 0

910 14 GENERATE 1 0 0

920 15 TERMINATE 1 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRIES ENTRIES(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

CEH1 5 0 140 59 1.19 61.29 105.93 0

OTK1 3 1 133 107 0.08 4.11 21.04 0

STORAGE CAP. REMAIN. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

CEH 7 0 0 7 140 1 5.83 0.833 0 0

OTK 2 0 0 2 132 1 0.93 0.465 0 1

Видим, что перед цехом максимальная длинна очереди уменьшилась до 5 изделий, причем на конец моделирования текущая длинна очереди равна нулю. Загрузка цеха упала до 83,3 %. Из 73 сгенерированных заявок 63 штуки было «выпущено». Средняя длинна очереди перед цехом одна заявка, и среднее время нахождения в очереди около 1 минуты. С увеличением скорости работы максимальная длина очереди перед ОТК увеличивается до 3 заявок. Причем на конец моделирования в ней находилась одна заявка. Число каналов 7 выбрано, потому что при 6 каналах максимальная длинна очереди 19 заявок, время нахождения в очереди до 6 минут. А при 8 каналах число «выпущенных» заявок тоже, и хотя максимальная длинна очереди падает до 3, и не много уменьшается время нахождение в очереди меньше на 10-15 секунд (46-50 секунд заявка в очереди). Во общем по экономическим причинам можно сказать, что семиканальное устройство справляется с работой также как и восьми, а обойдется дешевле.

Промоделируем систему, меняя число каналов в ОТК.

Сделаем его равным 1.

START_TIME END_TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES FREE_MEMORY

0 7200 15 0 2 15472

LINE LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY

40 1 GENERATE 68 0 0

50 MET1 QUEUE 128 0 0

60 3 ENTER 128 0 0

70 4 DEPART 128 0 0

80 5 ADVANCE 128 6 0

90 6 LEAVE 122 0 0

100 7 QUEUE 122 7 0

110 8 ENTER 115 0 0

120 9 DEPART 115 0 0

130 10 ADVANCE 115 1 0

140 11 LEAVE 114 0 0

150 12 TRANSFER 114 0 0

900 MET2 TERMINATE 54 0 0

910 14 GENERATE 1 0 0

920 15 TERMINATE 1 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRIES ENTRIES(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

CEH1 2 0 128 102 0.15 8.68 42.73 0

OTK1 8 7 122 19 1.79 105.42 124.86 0

STORAGE CAP. REMAIN. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

CEH 7 1 0 7 128 1 5.15 0.735 0 0

OTK 1 0 0 1 115 1 0.80 0.804 0 7

Заметим, что число «выпущенных» заявок упало с 63 до 54. И ОТК становится «узким местом» и не справляется с работой.

Сделаем его 3х канальным:

START_TIME END_TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES FREE_MEMORY

0 7200 15 0 2 15440

LINE LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY

40 1 GENERATE 69 0 0

50 MET1 QUEUE 154 2 0

60 3 ENTER 152 0 0

70 4 DEPART 152 0 0

80 5 ADVANCE 152 7 0

90 6 LEAVE 145 0 0

100 7 QUEUE 145 0 0

110 8 ENTER 145 0 0

120 9 DEPART 145 0 0

130 10 ADVANCE 145 2 0

140 11 LEAVE 143 0 0

150 12 TRANSFER 143 0 0

900 MET2 TERMINATE 58 0 0

910 14 GENERATE 1 0 0

920 15 TERMINATE 1 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRIES ENTRIES(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

CEH1 8 2 154 38 2.61 122.16 162.18 0

OTK1 2 0 145 138 0.01 0.73 15.14 0

STORAGE CAP. REMAIN. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

CEH 7 0 0 7 152 1 6.15 0.878 0 2

OTK 3 1 0 3 145 1 1.05 0.349 0 0

Наблюдаем парадоксальное падение эффективности. «Выпущено» 58 заявок вместо 63. Это произошло из-за, того, что возросшей производительности ОТК, она стало больше нагружать цех, и его занятость повышается с 83 до 87 %. Но это не догоняет эффекта «7-2». (7 каналов в цехе и 2 в ОТК). Логично увеличить число каналов в цехе снова до 8.

0 7200 15 0 2 15728

LINE LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY

40 1 GENERATE 69 0 0

50 MET1 QUEUE 158 0 0

60 3 ENTER 158 0 0

70 4 DEPART 158 0 0

80 5 ADVANCE 158 8 0

90 6 LEAVE 150 0 0

100 7 QUEUE 150 0 0

110 8 ENTER 150 0 0

120 9 DEPART 150 0 0

130 10 ADVANCE 150 0 0

140 11 LEAVE 150 0 0

150 12 TRANSFER 150 0 0

900 MET2 TERMINATE 61 0 0

910 14 GENERATE 1 0 0

920 15 TERMINATE 1 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRIES ENTRIES(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

CEH1 3 0 158 110 0.31 13.91 45.79 0

OTK1 3 0 150 136 0.04 1.89 20.21 0

STORAGE CAP. REMAIN. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

CEH 8 0 0 8 158 1 6.36 0.795 0 0

OTK 3 3 0 3 150 1 1.06 0.355 0 0

Все таки «выпущено» 61 изделие. Это меньше. Следователь конфигурация «7-2» работает эффективней всех, в том числе конфигурации «8-3».

Подведем итог в результате моделирования системы наглядно видно, что эффективное решение, обеспечивающие максимально возможный выпуск готовых изделий за 2 часа, при заданном времени обслуживания - это, когда в цехе одновременно работает 7 линий сборки, и в ОТК 2 линии проверки. При этом выпускается 63 изделия. При этом поступает деталей для сборки 73 изделий, где из них на момент завершения моделирования, 7 штук собирается в цехе, 2 проверяется в ОТК, а 1 комплект стоит в очереди на проверку.

1.9 Сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета характеристик

Сравнить результаты теоретических расчетов и практические можно по параметрам загрузки устройств.

Используя формулы из п.1.6. рассчитаем коэффициенты занятости цеха и ОТК. Робсл. Цеха = 63/73 = 86,3 %, Робсл. ОТК = 63/132= 47,7%.

Сравнивая значения теоретические и практические видно, что:

для цеха коэффициент использования теоретический - 86,3%; практический -83,3%. Данные не совпадают, потому, что ввиду упрощенности математической модели, во времени обслуживания не учитывалось экспоненциальное время распределения обработки заявок.

Для вторичной регулировки коэффициент использования теоретический - 47,7; практический - 46,5. Данные не совпадают, потому, что ввиду упрощенности математической модели, во времени обслуживания не учитывалось экспоненциальное время распределения обработки заявок.

В целом коэффициент практический немного меньше теоретического. Ввиду того, что в расчетах не использовался экспоненциальный режим распределения времени обработки заявок, то можно сделать вывод, что на практике экспоненциальный режим распределения времени обработки заявок сокращает коэффициенты загрузки.

1.10 Описание возможных улучшений в работе системы

В целом, в результате моделирования и подробного анализа было выбрано наилучшие решение, когда в цехе использовались 7 линий сборки и 2 линии проверки в ОТК.

Для еще большего улучшения работы системы, можно лишь посоветовать использовать не увеличения количества линий, а их модернизацию, когда одна линия будет обрабатывать заказ за меньшее время.

Так уменьшив время обработки с 3 до 2,5 минут, из 68 поступивших заявок, обработано за 2 часа 64.

И самое главное система очень не эффективна из-за большого брака - 60% отправляется на переработку. Его надо уменьшать.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В наше современное время машинное моделирование стало эффективным средством решения сложных задач автоматизации исследований, экспериментов и проектирования больших систем. Ясно, что необходимо развивать методологию моделирования и технологию практического решения задач моделирования процессов функционирования систем на ЭВМ. Эту цель и преследует данная курсовая работа, в которой основное внимание было уделено методам и этапам машинного моделирования в рамках общей методологии, а также детальный анализ результатов и реализация предложений по усовершенствованию модели.

Итого:

Всего за 2 часа в систему поступает 73 комплекта деталей на сборку. Из них 63 выходит из системы. Из них 7 изделий собираются, 2 проверяются, 1 в очереди на проверку. Коэффициенты загрузки устройств: цеха - 83,3%; ОТК- 46,5%. Время нахождения в очереди: перед цехом - 1- 1.5 минут, перед ОТК - около 20 секунд. Максимальные длины очередей: перед цехом 5 заявок, перед ОТК - 3 изделия. При этом при истинном числе 63 изделия, цех и ОТК практически обрабатывают за 2 часа - 132 изделия.

Технические характеристики программы модели:

22 строки. Объем - 732 байт.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Советов Б.Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. - М.:ВШ,1995.

Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Практикум. - М.:ВШ,1999.

Вентцель Е.С. Теория вероятностей. -М.:Наука, 1969.

Вентцель Е.С. Исследование операций. - М.:Сов. Радио, 1972.

Приложение 1

Машинная программа объекта исследования.

20 EXP FUNCTION RN1,C10

0,1/.1,1.1/.2,1.22/.3,1.35/.4,1.49/.5,1.64/.6,1.82/.7,2.01/.8,2.22/.9,2.46/.99,2.69

30 CEH STORAGE 7

35 OTK STORAGE 2

40 GENERATE 60,FN$EXP

50 MET1 QUEUE CEH1

60 ENTER CEH

70 DEPART CEH1

80 ADVANCE 180,FN$EXP

90 LEAVE CEH

100 QUEUE OTK1

110 ENTER OTK

120 DEPART OTK1

130 ADVANCE 30,FN$EXP

140 LEAVE OTK

150 TRANSFER .6 MET2 MET1

900 MET2 TERMINATE

910 GENERATE 7200

920 TERMINATE 1

930 START 1

940 END

Размещено на Allbest.ru