Имитационное моделирование процессов технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Имитационное моделирование процессов технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники

Озаренко О.В., Лазарев С.Н.

Annotation

In clause questions of restoration of a resource of agricultural machinery in agriculture are considered. The imitating model suggested allowing to optimize the program of repair by the set criteria.

В современных экономических условиях наиболее острой проблемой технического прогресса в агропромышленном комплексе является восстановление ресурса техники и поддержания ее в рабочем состоянии с минимальными затратами [1,2,3].

Повышение эффективности технологий технического обслуживания и ремонта (ТОР) в машинно-тракторных станциях (МТС) может существенно сократить затраты фермерских и крестьянских хозяйств. Разработка имитационных моделей позволить выбрать оптимальные параметры для этого [4].

В работе в качестве среды моделирования используется GPSS World [5]. Выбор обусловлен высоким уровнем интерактивности и визуального представления информации.

С интенсивностью элементов/секунду на ремонтный участок поступают элементы машинно-тракторного парка (МТП). На ремонтном участке работает бригада из k человек. При поступлении первоначальный осмотр элемента МТП занимает t₁ секунд. После этого элемент МТП ожидает ремонта. Ремонт занимает t₂ секунд. Применительно к задаче рассматриваемого примера можно сказать, что модель процессов представляет собой систему массового обслуживания.

Процессы, происходящие в системе рассматриваемого примера, являются процессами обслуживания. Поэтому рационально описать эти процессы на языке Q-схем. Для этого заданы элементы, составляющие схему, и описан алгоритм ее функционирования, который определяет набор правил поведения заявок в системе в различных ситуациях.

Структурная схема модели функционирования процессов ремонта элементов МТП в символике Q-схем представлена на рисунке 1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Структурная схема модели ремонта элементов МТП в символике Q-схем

Условные обозначения: И - источник поступления элементов МТП; П _ получатель элементов МТП; Р - рабочие; H₁, H₂ - накопители элементов МТП; K _ количество рабочих.

С использованием введенных представлений и обозначений опишем процесс функционирования ремонта элементов МТП. Поступление заявок имитируется источником И. Элементы МТП задерживаются в накопителе H1, пока не освободится один из рабочих Р для осмотра элемента МТП. Затем заявки задерживаются в накопителе H2, ожидая ремонта. После освобождения одного из рабочих Р, элемент МТП ремонтируется. Затем элемент МТП выходит из модели.

На основе составленной модели проведены эксперименты при различном количестве рабочих. Результаты экспериментов позволяют провести анализ характеристик технического обслуживания и ремонта в МТС. По результатам экспериментов получены следующие данные при различном числе рабочих: среднее количество элементов МТП ожидающих ремонта и ремонтируемых, среднее время ожидания и ремонта элементов МТП.

Таблица - Полученные данные при различном количестве рабочих

ресурс техника агропромышленный имитационный модель

Динамика изменения во времени количества элементов МТП ожидающих ремонта и ремонтируемых, а также времени при различном количестве рабочих представлены на рисунках 2-5.

Рисунок 2 - Изменение количества элементов МТП ожидающих ремонта и ремонтируемых при количестве рабочих 4.

Рисунок 3 - Изменение количества элементов МТП ожидающих ремонта и ремонтируемых при количестве рабочих 6.

Рисунок 4 - Изменение времени ожидания и времени ремонта элементов МТП при количестве рабочих 4.

Рисунок 5 - Изменение времени ожидания и времени ремонта элементов МТП при количестве рабочих 6.

Проведенные исследования показали, что при наличии на ремонтном участке бригады из четырех механиков, в среднем 10.2 элементов МТП из 20 будут либо ремонтироваться, либо ожидать начало ремонта. Интервал от начала ожидания до завершения ремонта в этом случае равняется 746.669 c. С другой стороны, при шести механиках лишь 11,7 элементов МТП пребывает в пассивном состоянии, а средний интервал времени от момента обнаружения поломки до завершения ремонта сокращается, по сравнению с предыдущим случаем, в 1,8 раза и составит 412.769 c.

Динамика изменения среднего количества элементов МТП ожидающих ремонта и ремонтируемых представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Динамика изменения среднего количества элементов МТП

Динамика изменения среднего времени нахождения элементов МТП представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Динамика изменения среднего времени нахождения элементов МТП

Полученные графики функций представляют обратно пропорциональную зависимость числа рабочих от количества находящихся на обслуживании элементов МТП и среднего времени обслуживания элементов МТП соответственно. Принятие окончательного решения относительно численности ремонтных бригад зависит от того, какая ситуация будет считаться приемлемой по критерию компромисса между средним количеством элементов МТП ожидающих ремонта и ремонтируемых и средним временем от момента обнаружения поломки до завершения ремонта.

ЛИТЕРАТУРА

ресурс техника агропромышленный имитационный модель

1. Кормадовский Л.П. Совершенствования технического обслуживания МТП в условиях многоукладной экономики и рынка // Техника в сельском хозяйстве. - М., 1992 - №5_6. С. 4-6.

2. Черепанов С.С. Совершенствовать и интенсифицировать агротехсервис // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - М., 1996 - №10.

3. Черепанов С.С. Систематизация проблем технической эксплуатации МТП в условиях многоукладного производства // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - М., 1995 - №5-7. С.5-7.

4. Савина О.А. Управление промышленными предприятиями с использованием систем поддержки решений. - М.: Издательство МАИ, 2000. - 256 с.

5. www.gpss.ru // Cистема имитационного моделирования.

Озаренко Олег Викторович

Аспирант кафедры «Информационные системы»

Орловский государственный технический университет, г. Орел

Лазарев Сергей Николаевич

заместитель начальника кафедры

Академия ФСО России, г. Орел

Размещено на Allbest.ru