Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Мая 2012 в 16:06, курсовая работа
Имитационное моделирование - это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему и с ней проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация - это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте).
Цель имитационного моделирования состоит в воспроизведении поведения исследуемой системы на основе результатов анализа наиболее существенных взаимосвязей между ее элементами или другими словами - разработке симулятора исследуемой предметной области для проведения различных экспериментов.
Введение………………………………………………………………………………..3
1.Постановка задачи моделирования функционирования цеха механообработки………………………………………………………………………5
2.Логика реализованной модели……………………………………………………...6
3. Выводы моделирования 1 часа работы автоматической технологической линии…………………………………………………………………………………..14
Заключение…………………………………………………………………………....15
Список использованной литературы………………………………………………...16
ИНСТИТУТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Специальность: 080801.65 – прикладная информатика (в экономике)
ТЕМА:
Имитационное моделирование экономических процессов.
Студент 4курса
Группа 981 ПИ
««22» мая 2012 г. Сагадатова Ч.И
Научный руководитель
Кандидат физ.-мат.наук,доцент
«____»___________200_ г. Шустова Евгения Петровна
Казань – 2012
Введение…………………………………………………………
1.Постановка задачи моделирования функционирования цеха механообработки………………………………………
2.Логика реализованной модели……………………………………………………...6
3. Выводы моделирования 1 часа работы автоматической технологической линии…………………………………………………………………
Заключение……………………………………………………
Список использованной литературы………………………………………………..
Введение
Имитационное моделирование - это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему и с ней проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация - это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте).
Цель имитационного моделирования состоит в воспроизведении поведения исследуемой системы на основе результатов анализа наиболее существенных взаимосвязей между ее элементами или другими словами - разработке симулятора исследуемой предметной области для проведения различных экспериментов.
Идея имитационного моделирования дает возможность экспериментировать с системами (существующими или предлагаемыми) в тех случаях, когда делать это на реальном объекте практически невозможно или нецелесообразно.
Моделирование - это замещение одного объекта (оригинала) другим (моделью), фиксация и изучение свойств модели. Замещение производится с целью упрощения, удешевления и ускорения изучения свойств оригинала.
Модель - это тоже система со своими множествами параметров и характеристик. Важное требование к модели является ее адекватность к исходной системе в рамках решаемой задачи.
Имитационное моделирование - это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему и с ней проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация - это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте).
Решение задачи имитационного моделирования состоит в том, чтобы найти количество обработанных деталей каждым станком, загрузку всех элементов технологической линии, максимальное, минимальное и среднее время наполнения накопителя после цикла механообработки.
В курсовой работе представлен процесс разработки имитационной модели функционирования цеха механообработки.
В первой главе, аналитической части, описана постановка задачи моделирования функционирования цеха механообработки и приведена структурная схема процесса, подробно описана предметная область моделируемого процесса, логика работы системы, а также дано обоснование выбора программного средства для разработки модели.
Во второй главе, практической части, приведена общая схема имитационной модели , технология её моделирования в выбранном программном средстве Arena с полным описанием основных параметров и свойств используемых объектов.
В третьей главе, произведен анализ результатов имитационного моделирования и проведено планирование имитационного эксперимента, а также получены и проанализированы его результаты.
В заключении подведён итог проделанной работы.
1.Постановка задачи моделирования функционирования цеха механообработки.
Технологическая линия включает источник деталей, два взаимосвязанных станка, накопитель, технологический модуль для окончательной обработки деталей, рабочее место комплектации паллет и транспортировочный робот для их транспортировки на склад.
Время поступления деталей из источника распределено равномерно на интервале (10±2) сек., причем деталь поступает в минимальную из очередей к станкам.
Если деталь поступает на 1 станок, то затем она поступает на 2 станок. Если поступает сначала на 2, то потом на 1.
Время обработки деталей на станках распределено равномерно на интервале (10±4) сек., (9±3) сек. соответственно.
После цикла механообработки деталь поступает в накопитель по 10 деталей. Из накопителя все детали одновременно выдаются в технологический модуль для окончательной обработки (6±2) сек. Затем осуществляется укладка деталей в паллеты по 10 штук. Транспортировочный робот отбирает 2 паллеты и транспортирует их на склад. Время транспортировки распределено равномерно на интервале (16±4) сек.
Промоделировать 1 час работы. Определить
− количество обработанных деталей каждым станком,
− загрузку всех элементов технологической линии,
− максимальное, минимальное и среднее время наполнения накопителя после цикла механообработки.
2.Логика реализованной модели
Модель состоит из двух параллельных цепочек:
1. Модуль Create 1 имитирует поступление деталей в систему, затем модуль Decide 1 решает, на каком из станов минимальная очередь на обработку, после чего деталь поступает на обработку либо на станок 1 (Process 1), либо на станок 2 (Process 2). После чего в модулях Assign 1 и Assign 2 маркируется, какое количество раз, деталь подвергалась механообработке (маркер – Attribute 1). Затем модули Decide 1 и Decide 2 определяют, требуется ли детали еще обработка. Если нет, то детали поступают в накопитель Batch 1, где формируются в комплект по 10 штук. Затем комплект разгруппировывается модулем Separate 5 и поступает на дальнейшую обработку в Process 3. После чего детали укладываются в паллеты по 10 штук, это имитировано модулем Batch 1, а готовые паллеты поступают на склад Hold 1 и ждут дальнейшей транспортировкироботом.
Рис. 1. Модель функционирования цеха механообработки в ПП Arena 7.0.
2. Модуль Create 6 имитирует транспортировочного робота, который ждет в Hold 3, когда на складе Hold 1 накопится достаточное количество паллет (2 штуки). Когда имеется требуемое количество паллет, робот выезжает и забирает 2 паллету модулем Pickup 1. Process 4 моделирует переезд транспортировочного робота из одного пункта в другой. Затем Separate 4 разделяет делали и самого робота. Робот возвращается на место, где продолжает ожидать следующую партию паллет, а детали перемещаются в Dispose 2.
Рассмотрим более подробно модули используемые в нашей модели.
Поступление деталей из источника имитируется модулем Create 1, временные параметры которого равномерно распределены на интервале (10±2) сек. Модуль Create 1 вырабатывает сущности - детали.
Определение условия, какова минимальная очередь, осуществляется в модуле Decide 1. При определении минимальной очереди используется оператор NQ(Process 1.Queue), подсчитывающий текущее количество сущностей в очереди к первому станку, который реализован в виде Process 1.
Модуль Decide1 проверяет, к какому станку очередь меньше, и направляет деталь к станку с минимальной очередью.
Обработка деталей 1 и 2 станком реализована в модулях Process 1 и Process 2. Время обработки деталей на станках распределено равномерно на интервале (10±4) сек., (9±3) сек. соответственно.
Проверка условия, что «если деталь поступает на 1 станок (модуль Process 1), то затем она поступает на 2 станок (модуль Process 2). Если поступает сначала на 2, то потом на 1», осуществляется при помощи модулей Decide 2 и Decide 3 в связке с Assign 1 и Assign 2.
Модули Decide 2 и Decide 3 проверяют атрибут (Attribute 1), который отвечает за циклы механообработки деталей, вышедших после первого и второго станка соответственно. Если Attribute 1, задаваемый в Assign 1 и Assign 2, у детали равен двум, то деталь прошла два цикла механообработки и поступает в накопитель для дальнейшего соблюдения технологии процесса. Если Attribute 1 у детали не равен двум, то это означает, что деталь прошла всего один цикл механообработки и ее нужно перенаправить к другому станку.
Модули Assign 1 и Assign 2 используются для задания атрибута у детали. В случае, когда деталь прошла очередной цикл механообработки Attribute 1 увеличивается на единицу.
Также в этих же модулях ведется подсчет количества обработанных деталей каждым станком, это необходимо для определения статистических параметров процесса. Подсчет обработанных деталей задается в виде переменных koli4estvo1 и koli4estvo2, путем увеличения этих переменных при прохождении сущности через модули Assign 1 и Assign2.
После цикла механообработки деталь поступает в накопитель (связка модулей Batch 1 - Separate 1), который вмещает 10 деталей. Batch 1 имитирует накопитель, где создается группировка из 10 деталей, а модуль Separate 5, в дальнейшем, разъединяет пришедшую группировку, для дальнейшей механообработки деталей по отдельности.
После цикла механообработки деталь поступает в накопитель (связка модулей Batch 1 – Separate 1), который вмещает 10 деталей. Batch 1 имитирует накопитель, где создается группировка из 10 деталей, а модуль Separate 5, в дальнейшем, разъединяет пришедшую группировку, для дальнейшей механообработки деталей по отдельности.
Из накопителя все детали подаются в технологический модуль Process 3 для окончательной обработки (6±2) сек. Process3 имитирует процесса окончательной обработки деталей (6±2) сек.
Затем осуществляется укладка деталей в паллеты по 10 штук. Это моделируется в виде модуля Batch 2, который создает комплект из 10 деталей.
Затем комплект поступает в модуле Hold 1 для временного хранения. Тип модуля Hold 1 задаем Infinite Hold, т. е. бесконечное хранение, при этом параметре у данного модуля нет выхода, и сущности из него мы можем забрать, только используя другой дополнительный модуль, которым в нашем случае будет имитировать транспортировочный робот.
Имитация работы транспортировочного робота, представляет собой цепочку модулей, начиная от Create 6 и заканчивая Dispose 2.
Модуль Create 6 создает всего одну сущность - транспортировочный робот.
Эта сущность поступает в модуль Hold 3, где задерживается до тех пор, пока не выполнится условие NQ(Hold 1.Queue)==2, т. е. две паллеты готовы для транспортировки. Таким образом, модуль Hold 3 осуществляет управление движением транспортировочного робота.
После того как в модуле Hold 1 есть две паллеты, готовые к транспортировки, транспортировочный робот забирает их модулем Pickup 1.
Модуль Separate 3 необходим по так называемым «техническим» причинам, никакой важной информационной нагрузки он не несет. Назначение этого модуля - разъединить существующую временную группировку, как известно, модуль Pickup 1, забирая сущности из очереди создает временную группировку, если эта группировка попадет в модуль Dispose 2, то появится сообщение об ошибке, именно для избежания этой ошибки мы добавляем в модель модуль Separate 3.
Время транспортировки деталей роботом распределено равномерно на интервале(16±4) сек. Модуль Process 4 используем для имитации времени процесса транспортировки.
Модуль Separate 4 используется для создания копии пришедшей в него сущности, что имитирует возвращение транспортировочного робота в модуль Hold 3, а перевезенных деталей в Dispose 2.
3.Выводы моделирования 1 часа работы автоматической технологической линии
В результате моделирования 1 часа работы автоматической технологической линии (см. сноска 4), как было задано в исходных данных, были получены следующие результаты:
-количество обработанных деталей первым станком = 360 деталей, вторым станком = 362 деталь, эти данные можно взять из стандартных отчетов (см. сноска 1);
Информация о работе Имитационное моделирование экономических процессов