- •Моделирование систем
- •Оглавление
- •1. Введение
- •2. Цель и задачи выполнения курсовой работы
- •3. Основные требования к курсовой работе
- •3.1. Тематика курсовой работы
- •3.2. Исходные данные и задания на курсовую работу
- •3.2.1. Цифровая управляющая система
- •3.2.2. Сеть телефонной связи
- •3.2.3. Информационно-вычислительная сеть коллективного пользования.
- •3.2.4. Моделирование многостаночного обслуживания
- •3.2.5. Система взаимодействия механообрабатывающего и сборочного цехов гап
- •3.2.6. Многотерминальная вычислительная система коллективного пользования
- •3.2.7. Участок механообрабатывающего производства
- •3.2.8. Участок монтажа и наладки оборудования гап
- •3.2.9. Сборочный участок цеха гап
- •3.2.10. Цифровая система обработки информации
- •3.3. Объем курсовой работы
- •3.4. Работа над курсовой работой
- •4. Методические указания к работе над курсовым заданием
- •4.1. План построения и содержание разделов пояснительной записки к курсовой работе
- •4. 2 Методические указания к выполнению отдельных разделов курсовой работы
- •4. 2. 1. Составление математической модели
- •4.2.2. Разработка моделирующего алгоритма
- •4.2.3. Моделирующие алгоритмы для смо
- •4.2.4. Моделирующие алгоритмы для производственных процессов
- •Библиографический список
3.2.4. Моделирование многостаночного обслуживания
Ткачиха обслуживает 20 станков, расположенных, как показано на рис.3. При работе станко может происходить обрыв нити, в результате чего станок станавливается и на специальном табло загорается специальная лампочка. Подойдя к остановившемуся станку, ткачиха связывает нити и снова запускает станок.
Рис 3. Варианты расположения станков
Предположим, что время T работы станка от момента запуска до момента обрыва нити - случайная величина с показательным распределением:
P{ T>t } = exp(-λt) ( t>0);
где λ - среднее число обрывов нити в единицу времени, одинаковое для всех станков. Операция связывания нити от момента подхода ткачихи к остановившемуся станку до момента запуска станка занимает τ с. Предполагается, что τ - случайная величина с известным законом распределения. Будем считать, что, закончив обслуживание какого-либо станка, ткачиха переходит к следующему станку, требующему ее вмешательства. Если таких станков нет, ткачиха остается на месте. Скорость движения ткачихи - v м/с.
Смоделировав работу станков в течение смены, определить средний простой станка (в процентах).
Значения параметров λ и v приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5
Вариант |
λ |
v |
1 |
0,2 |
1,5 |
2 |
0,2 |
2,0 |
3 |
0,15 |
1,0 |
4 |
4,8 |
2,0 |
Законы распределения τ:
α) распределена равномерно в промежутке от 5 до 15 с;
β) имеет нормальное распределение со средним значением 10 с и средним квадратическим отклонением 3 с.
Список вариантов: А1α , А1β, А2α, А2β, А3α, А3β, А4α, А4β, В1α , В1β , В2α, В2β, В3α, В3β, В4α, В4β, С1α , С1β, С2α, С2β, С3α, С3β, С4α, С4β.
(24 варианта)
3.2.5. Система взаимодействия механообрабатывающего и сборочного цехов гап
На предприятиях с дискретным характером производства процесс движения деталей, узлов состоит из заготовительной, механообрабатывающей и сборочной стадий. Обычно стадии заготовки и сборки представляют собой детерминированные процессы, а механообрабатывающее производство имеет стохастическую природу. Фактически механообрабатывающие цехи представляют собой некоторую кибернетическую систему типа "черного ящика", на вход которого поступает поток заготовок, а на выходе имеется поток партий готовых изделий. Количество стандартных деталей в партии и время выпуска - случайные величины.
Под заделами (запасами) понимаются различного рода заготовки, покупные комплектующие изделия, готовые детали, находящиеся на разной стадии производственного процесса и предназначенные для обеспечения бесперебойного хода работы на различных стадиях. Обычно выделяют следующие заделы: оборотные, представляющие собой запасы деталей, комплектующих изделий и т.п., которые возникают из-за неполной согласованности времени выполнения работы на отдельных линиях или рабочих местах; страховые (резервные), представляющие собой запасы, предназначенные для локализации непредвиденных перебоев и неполадок с тем, чтобы не дать им распространиться далее по направлению технологического процесса.
Для сглаживания стохастичности и придания потоку партий деталей, поступающих на сборку, ритмического характера заранее до начала планового периода устанавливаются заделы деталей. На рис. 4 представлена часть производственного процесса, показывающего взаимодействие механообрабатывающего цеха 1 и сборочного цеха 2 через оборотный и страховой заделы.
Рис. 4. Схема взаимодействия механообрабатывающего и сборочного цехов
В процессе производства возможны следующие ситуации:
а) нормальная, когда детали из цеха 1 поступают в оборотный задел (связь 1), а из оборотного задела на сборку (связь 3) и в страховом заделе имеется полный запас деталей;
б) аварийная, когда детали из цеха 1 не поступают, оборотный задел израсходован, а сборка в цехе 2 обеспечивается только за счет страхового задела;
в) простойная, когда нет потока деталей из цеха 1, а запасы деталей в оборотном и страховом заделах израсходованы, т.е. цех 2 простаивает;
г) переходная, когда в оборотном заделе имеются детали и он пополняется из цеха 1, детали поступают на сборку, а кроме того, идет формирование страхового задела.
Поток деталей на обработку описывается как количество единиц деталей q в партии, каждая из которых поступает через Tq часов.
Процесс обработки в механообрабатывающем цехе 1 при наличии оборотного и страхового заделов можно охарактеризовать временем обработки T и временем межоперационного пролеживания T , которое является случайной величиной с заданным законом распределения. Причем в результате потерь от брака qб = qFб количество выпускаемых деталей qб является случайным. Долю бракованных деталей Fб можно считать равномерно распределенной величиной в интервале (0, Fб).
Детали после обработки поступают в накопитель оборотного задела, емкость которого L1 соответствует номинальному значению деталей: L1 = Zоб . Значение Zоб на начало года равно Z(0)об .
При достижении номинального значения L1 детали поступают в накопитель страхового задела (если он нуждается в пополнении). При его заполнении, т.е. достижении величины L2 , поступление деталей прекращается. Начальное значение L1 на планируемый период равно величине одной партии деталей, выпускаемых механообрабатывающим цехом.
Процесс сборки можно представить количеством потребляющихся деталей q2 через интервалы времени Tq2 . При нехватке деталей в оборотном и траховом заделах сборочный участок простаивает до момента поступления из цеха 1 необходимого числа деталей.
Методом имитационного моделирования исследовать зависимости:
а) вероятности простоя сборочного участка от интервала времени между запуском партий деталей в цех 1 (50 ч < Tq < 150 ч);
б) вероятности простоя сборочного участка цеха 2 от величины Zст страхового задела (30 < Zст < 100);
в) определить необходимое значение страхового задела L2 для обеспечения нормальной работы сборочного цеха в течение года.
Годовой фонд времени T составляет 4080 ч.
Законы распределения времени межоперационного прослеживания:
) Tмп имеет равномерное распределение в интервале 0.5..3 ч;
) Tмп имеет распределение, заданное плотностью распределения
1 - 0.5t при 1 t 2 (ч)
f(t) =
0 при t (1, 2).
Значения переменных величин могут быть приняты из табл.3.6.
Таблица 3.6
Вариант |
q, шт |
Тq, ч |
Тоб, ч |
Fб |
Z(0)об |
L2, шт |
q2, шт |
Тq2, ч |
1 |
70 |
50 |
24 |
0,03 |
50 |
30 |
15360 |
24 |
2 |
380 |
100 |
96 |
0,03 |
100 |
70 |
15360 |
24 |
3 |
680 |
150 |
144 |
0,03 |
150 |
100 |
15360 |
24 |
Для аргументов заданий а), б), в) соответствующие табличные значения игнорируются.
Список вариантов: а1α, а1β, а2α, а2β, а3α, а3β, б1α, б1β, б2α, б2β, б3α, б3β, в1α, в1β, в2α, в2β, в3α, в3β. (18 вариантов)