Модель технологической производственной системы

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования

Новосибирский авиационный технический колледж 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа

дисциплина: имитационное моделирование

тема: Модель технологической производственной системы 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:студент гр ПР-426

Оборина Н.

     Проверил:Оболенцева Т. Д 
 
 
 
 
 
 
 
 

2009

 

   Постановка  задачи:

   Для имитации в данной лабораторной работе был выбран такой технологический  процесс, как производство скейтбордов. Данный процесс производства можно разбить на следующие этапы:

1. Изготовление платформы
2. Изготовление центрального болта
3. Изготовление хенгера
4. Изготовление оси
5. Изготовление верхнего слоя доски
6. Изготовление нижнего слоя доски
7. Изготовление промежуточных слоев
8. Сборка подвески
9. Вставка колес
10. Склеивание слоев доски
11. Сборка

 

   Данный  производственный процесс можно представить в виде схемы, которая представлена ниже:

     Номера  блоков соответствуют номерам этапов.

     Важной  проблемой при организации сборочного потока является анализ комплектности изделия, то есть количество деталей, необходимых для изготовления одного готового изделия.

     П(А) – детали первого потока;

     П(В) – детали второго потока.

     В рамках представленной модели можно  рассмотреть следующие зависимости. Уровни полуфабриката в момент времени .

       

     Величина  задержки в момент времени 

     

     

     Величина  уровня детали вида А и вида В  в сборочном цехе характеризуется  коэффициентом М.

     

       

     Расчеты показали что комплектность на 11 блоке должна быть равна 1 к 2( ). 

     Во  время имитации главной характеристикой  будет время работы системы. Для этого необходимо задать время производительности каждого блока, мат. ожидание  интенсивности входных элементов, а также необходимо определить комплектность и количество рабочих для каждого элемента.

     Для выполнения поставленной задачи, а именно вычисление времени работы системы необходимо разыграть время включения каждого элемента.

    

   работа  первого блока составляет 30 секунд.

   работа  второго блока составляет 45 секунд.

   работа  третьего блока составляет 35 секунд.

   работа  четвертого блока составляет 20 секунд.

   работа  пятого блока составляет 32 секунд.

   работа  шестого блока составляет 15 секунд.

   работа  седьмого блока составляет 22 секунд.

   работа восьмого блока составляет 1 минута 45 секунд.

   работа  девятого блока составляет 38 секунд.

   работа  десятого блока составляет 18 секунд.

   работа  одиннадцатого блока составляет 51 секунд.

   работа  двенадцатого блока составляет 14 секунд. 

   Далее определяется мат. ожидание  интенсивности входных элементов. В данной задаче за единицу времени берется одна минута, таким образом мат. ожидание  интенсивности входных элементов будет равно: 

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

     

     Также необходимо определить комплектность, то есть количество деталей l-го вида, необходимых для сборки одного готового изделия:

     Для сборки одной доски необходимо 2 единицы деталей каждого вида.

     Далее необходимо определить количество рабочих, направленных на определенный элемент  производства. Для данной системы можно определить следующее количество рабочих:

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

     Основной проблемой при имитации ТПС является согласование интенсивности элементов и определения их резервов производительности.

     При этом из–за различий в интенсивности элементов возникает необходимость создания буферных запасов. 

     В данной структуре ТПС формирование буферного склада связано с следующими особенностями:

     1) уменьшение простоя определенного  элемента системы

     2) не предвидимое отключение какого-либо  из элементов системы

     Таким образом буферный склад препятствует отключению всей системы при выходе из строя одного из элементов, то есть буферный склад увеличивает надежность системы в целом. Вместимость  буферных складов  в структуре  ТПС должны быть согласованы с  характеристиками надежности функционирования элементов и быть достаточно большого объема особенно когда менее надежный элемент в структуре системы расположен ближе к концу технологического процесса.

     Анализ  будет основан на переработке  или недоработке каждым элементом определенного количества продукции. Также будет известно общая работа системы (стабильная или нестабильная). При стабильной работе системы будет высчитываться переработанное количество продукции в целом всей системой, и если система работает не стабильно, то будет производиться расчет о недоработке определенного количества продукции системы в целом.  

     Ниже  представлен алгоритм решения задачи в  виде блок – схемы: 

     Пусть каждый элемент Ei имеет время обработки продукции.

     Время наблюдения за работой системы равно T. Текущее время наблюдения за системой равно Tt, где Tt изменяется от 1 до T. Время снятия показаний работы системы равно dT. Время сборки в i-м блоке равно T[i], где i=1,11

     После сборки продукт поступает на склад, где происходит его накопление. Объём бункеров ограничен. Максимальный объём бункера (склада) равен VB[i]. Текущее значение количества комплектов на складе равно r[i] , где i=1,11. На выходе каждого блока сборки необходимо получить комплект деталей для осуществления дальнейшей сборки. Комплект деталей, необходимый для дальнейшей сборки, в i-м блоке равен K[i] (комплектность). Комплекты деталей находятся на складе до тех пор, пока их количество не будет больше либо равно необходимому значению комплектов для дальнейшей сборки K[i], после чего комплекты в количестве K[i] отпускаются со склада для дальнейшей сборки.

     Ввод  параметров системы осуществляет пользователь, а именно  Rab(i), K(i), BV(i), I(i). Где Rab(i) – это количество рабочих на каждом элементе системы, K(i) – это комплектность, BV(i) – максимальная вместимость бункера, I(i) – это мат.ожидание интенсивности выпуска продукции.  

   Ниже  представлена блок –  схема этой имитации и описание этой блок – схемы:  

     1 – начало имитации

     2 – ввод количества опытов и максимального объема бункеров

     3-4 – ввод интенсивности входных элементов, комплектности полуфабрикатов и количество рабочих на каждом элементе системы

     5-6 – ввод одного из двух законов распределения (треугольное и нормальное), а также погрешности метода (0,5; 0,95; 0,997)

     7 – здесь происходит обнуление значения сумматора времени наблюдения за системой

     8-12 – получение значения времени сборки комплекта каждого элемента ТПС с учётом количества рабочих, а также генерация законов распределения для каждого элемента

     13 – значения бункера на количество созданных деталей

     14 – цикл проверки времени сборки комплекта с текущим значением времени, текущего значения бункера с максимальным значением

     15-16 – если время сборки комплекта меньше текущего значения времени наблюдения, то комплект создан и включается сумматор времени простоя элемента, иначе к блоку 8

     17– увеличение значения бункера на количество созданных деталей

     18-19 – если текущее значение бункера элемента ТПС больше максимального значения в этом бункере, то происходит остановка сборки в текущем элементе ТПС и включается сумматор времени простоя этого элемента

     20 – цикл проверки количества комплектов, необходимых для дальнейшей сборки с текущим значением бункера.

     21– проверка условия: если количество комплектов текущего элемента ТПС, необходимых для дальнейшей сборки, меньше либо равно текущего значения бункера, то происходит переход к другому элементу ТПС, иначе переход к блоку 21

     22-31 – проверка условия: если максимальное значение сборки комплекта меньше текущего значения времени, то происходит снятие необходимого количества комплектов со склада