Исследование имитационной модели процесса сборки готовых изделий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московского энергетического института" в г.Смоленске

Кафедра менеджмента и информационных технологий в экономике

Исследование имитационной модели процесса сборки готовых изделий

Студент: Озеркова Александра Владимировна

Пучков Андрей Юрьевич, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВО НИУ МЭИ в г.Смоленске

Создание имитационной модели является необходимым звеном в цепочке исследования сложно структурированных систем, имеющих случайное взаимодействие элементов, таких как многоступенчатое промышленное производство, распределенные объекты управления, транспортные потоки. Принцип имитационного моделирования заключается в том, что поведение системы отображают компьютерной моделью взаимодействия ее элементов во времени и пространстве. Моделирование является сложным многоэтапным процессом исследования систем, направленным на выявление свойств и закономерностей, присущих исследуемым системам, с целью их создания или модернизации. В процессе моделирования решается множество взаимосвязанных задач, основными среди которых являются разработка модели, анализ свойств и выработка рекомендаций по модернизации существующей или проектированию новой системы [1].

Для моделирования процесса сборки готовых изделий было выбрано имитационное моделирование, основанное на теории массового обслуживания (СМО). Математическое описание процесса в этом случае задается как совокупность источников заявок и каналов их обслуживания, а также очередей. Моделирующий объект многократно воспроизводит изучаемый случайный процесс, накапливает сведения о его динамике и после обработки обеспечивает оценку показателей работы системы [2].

На сегодняшний момент времени под системами массового обслуживая (СМО) принято понимать любые системы, предназначенные для обслуживания какого-либо потока заявок, то есть это система, в которой, с одной стороны, возникают массовые запросы (требования) на выполнение каких-либо услуг, а с другой происходит удовлетворение этих запросов.

Рассмотрим по отдельности каждый элемент СМО для мебельной фирмы ОАО «Лагуна». Данная организация специализируется на сборке и продаже мебельной фурнитуры. Таким образом, рассмотрим процесс сборки готовых изделий и начнем с входного потока.

Входной поток требований - это временная последовательность событий на входе СМО, для которой появление события (требования), подчиняется вероятностным (или детерминированным) законам. Например, если требование на обслуживание приходит в соответствии, с каким - либо графиком, то такой поток является детерминированным, однако на практике поступление требований чаще всего подчиняется случайным законам.

Для заданной системы входным потоком будут являть агрегаты двух типов, поступающие в сборочный цех. Рассматриваемый поток обладает ограниченным последствием, так как интервалы между собой независимы, при этом он также является еще и нормальным, так как распределен по нормальному закону.

Прежде, чем притупить к моделированию системы массового обслуживания, то есть к созданию требуемой программы, необходимо провести аналогию между реальными объектами, процессами предметной области и операторами языка GPSS.

В конкретном случае целесообразней всего осуществить моделирование по времени, то есть следует задавать необходимый временной интервал, в течении которого будет функционировать система. Так как в качестве предметной области рассматривается сборка готовых изделий, осуществляемая рабочими цеха, то рациональнее задавать период работы системы равный году ( 12 месяцам, среднее количество рабочих дней 29, каждый из которых представляет собой 8 часовую рабочую смену), то есть 167040 единиц машинного времени, где 1 ЕВМ = 1 мин. Данного времени будет вполне достаточно, чтобы провести анализ заданной СМО и сделать необходимые выводы, на основе полученных, в процессе моделирования, результатов. Для управления продолжительностью прогона по модельному времени в GPSS используется сегмент таймера.

Перед началом запуска процесса моделирования в системе определяется число работников на каждой из соответствующих стадиях с помощью блока equ, который предназначен для описания констант, сами же работники в системе обозначаются NN№ , где № - определяет место их работы в цехе.

Для моделирования процесса создания транзактов будем использовать блок generate. В связи с тем, что в данной системе используется два типа агрегатов, поступающие с различными временными интервалами необходимо использовать блок split . При этом, для того, чтобы отразить характер их поступления, который выражается в виде нормального закона распределения, перед направлением транзактов в необходимые блоки воспользуемся блоками задержки advance, в которых применим стандартную процедуру для задания вероятностного распределения, содержащейся во встроенной библиотеке языка GPSS. Таким образом, в двух блоках advance , в полях среднего значения интервала времени между моментами задержки, имитирующие поступление агрегатов в цех, необходимо указывать (normal(1, m,s)), где m - математическое ожидание, а s - среднеквадратичное отклонение. имитационный модель массовый обслуживание

При имитационном моделировании неизбежно возникает проблема обоснования возможности перенесения на исследуемую систему управления (СУ) выводов, полученных при функционировании модели. Под адекватностью же модели следует понимать степень отражения параметрами модели характеристик исследуемой системы с точностью, требуемой для конкретного исследования.

После проверки адекватности модели, были проведены машинные эксперименты, направленные на установление наиболее оптимального варианта работы программы. По полученным результатам в дальнейшем был построен график для более наглядного представления имитируемого процесса. Проанализировав, полученные данные, была установлена тенденция увеличения издержек при увеличении количества рабочих, не смотря даже на то, что шло сокращение издержек, связанных с хранением агрегатов цехе.

Также на основании проведенного машинного эксперимента был установлен наиболее эффективный с экономической точки зрения вариант организации работы в сборочном цехе. Он предполагает при размещении на каждом этапе сборке располагать не более 1 сотрудника. В результате такой расстановке издержки становятся минимальными и составляют 2999991.756 ден. ед. в год. При этом количество разработанных изделий будет ниже, чем при других способах размещения работников.

Библиографический список

1. Алиев Т.И. Основы моделирования дискретных систем: учебное пособие. - Спб.: СПбГУ ИМТО, 2013. - 363 с.

2. Дуплякин В.М. Княжева Ю.В. Имитационное моделирование нестационарной системы массового обслуживания торгового предприятия // Вестник, 2012. - №41(174). - С. 79-85.

Размещено на Allbest.ru