99413

Моделирование работы участка по обработке деталей

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Данная модель может быть разработана с использованием любых типовых схем моделирования. Но лучше всего при разработки данной модели использовать математическую Q-схему, так как она предназначена для описания систем массового обслуживания. Q-схема относится к непрерывно-стохастическим моделям, где непрерывность определяется реальным временем функционирования модели, а стохастичность случайными характеристиками входных потоков.

Русский

2016-09-12

69.5 KB

5 чел.

Волжский университет имени В.Н.Татищева

Факультет “Информатика и телекоммуникации”

Кафедра “Информатика и системы управления”

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: “Моделирование процессов и систем”

Тема: “Моделирование работы участка

по обработке деталей ”

Выполнил:                   

Группа:                ИС-305                

Преподаватель:  Куралесова Н.О.

Тольятти

2005

Задание на курсовую работу по дисциплине «Моделирование процессов и систем»

Студенту гр._____________________________________________

Тема курсовой работы: Моделирование участка по обработке деталей.

Задание: Разработать имитационную модель работы участка.

Исходные данные:

В цех на участок обработки поступают партии деталей по три в каждой. Интервалы между приходом партий - случайные величины, равномерно распределенные в интервале 65 ± 10 минут. Первичная обработка деталей происходит на одном из станков двух типов. Деталь поступает на обработку на станок с меньшей очередью. Станок первого типа обрабатывает деталь за 50 ± 15 минут и допускает 5 процентов брака, второго типа - соответственно, 100 ± 2. минут и 15 процентов брака. Все бракованные детали возвращаются на повторную обработку на свой станок. Детали, которые были забракованы дважды, считаются отходами и отправляются на утилизацию.

После первичной обработки детали поступают в накопитель, а из него - на вторичную обработку, которую проводят два параллельно работающих станка за время, распределенное по экспоненциальному закону со средним 30 минут на одну деталь каждый. Причем второй станок подключается к работе, только если в накопителе находится более трех деталей. Затраты на содержание станков первого и второго типов составляют, соответственно, 6 и 1,5 единиц стоимости в час, независимо от того, используется станок или нет. Цена реализации готовой детали составляет 200 единиц стоимости, а стоимость покупки необработанной детали – 45 единиц стоимости.

Есть возможность повысить качество первичной обработки деталей. Уменьшение уровня брака в работе станков на r процентов требует дополнительных затрат единиц стоимости на каждую деталь. Действия по повышению эффективности качества первичной обработки могут проводиться для обоих типов станков независимо друг от друга.

Цели моделирования: Определить, сколько станков первого и второго типов, необходимо иметь и в каком объеме проводить мероприятия по повышению качества первичной обработки, чтобы достичь максимума прибыли за единицу времени.

Содержание.

[1] 1. Описание объекта моделирования и цели моделирования.

[2] 2. Анализ возможных методов решения поставленной задачи.

[3] 3. Разработка концептуальной модели.

[4] 4. Выбор программных средств моделирования.

[5] 5. Организация эксперимента.

[6] 6. Оценка адекватности модели.

[7]
Список литературы

[8] Приложение 1  - Листинг программы


1. Описание объекта моделирования и цели моделирования.

В цех на участок обработки поступают партии деталей по три в каждой. Интервалы между приходом партий - случайные величины, равномерно распределенные в интервале 65 ± 10 минут. Первичная обработка деталей происходит на одном из станков двух типов. Деталь поступает на обработку на станок с меньшей очередью. Станок первого типа обрабатывает деталь за 50 ± 15 минут и допускает 5 процентов брака, второго типа - соответственно, 100 ± 2. минут и 15 процентов брака. Все бракованные детали возвращаются на повторную обработку на свой станок. Детали, которые были забракованы дважды, считаются отходами и отправляются на утилизацию.

После первичной обработки детали поступают в накопитель, а из него - на вторичную обработку, которую проводят два параллельно работающих станка за время, распределенное по экспоненциальному закону со средним 30 минут на одну деталь каждый. Причем второй станок подключается к работе, только если в накопителе находится более трех деталей. Затраты на содержание станков первого и второго типов составляют, соответственно, 6 и 1,5 единиц стоимости в час, независимо от того, используется станок или нет. Цена реализации готовой детали составляет 200 единиц стоимости, а стоимость покупки необработанной детали – 45 единиц стоимости.

Есть возможность повысить качество первичной обработки деталей. Уменьшение уровня брака в работе станков на r процентов требует дополнительных затрат единиц стоимости на каждую деталь. Действия по повышению эффективности качества первичной обработки могут проводиться для обоих типов станков независимо друг от друга.

Целью моделирования работы по обработке деталей является определение наилучших управленческих решений усовершенствования технологического участка по критерию увеличения дохода от выполненных работ.

Структурная схема модели изображена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Структурная схема модели по обработке деталей

Концептуальная структура модели представляет собой модель системы массового обслуживания (СМО), в которой каждая деталь проходит несколько этапов обработки. Сеть имеет один виртуальный узел, в котором скапливаются детали после первичной обработки.

2. Анализ возможных методов решения поставленной задачи.

Данная модель может быть разработана с использованием любых типовых схем моделирования. Но лучше всего при разработки данной модели использовать математическую Q-схему, так как она предназначена для описания систем массового обслуживания.

Q-схема относится к непрерывно-стохастическим моделям, где непрерывность определяется реальным временем функционирования модели, а стохастичность случайными характеристиками входных потоков.

Базовой математикой является теория массового обслуживания и теория очередей, использующие аппарат теории вероятности и свойства агрегативности у моделей обработки очередей.

Элементарная Q-схема имеет 2 компонента:

  1.  накопитель, характеризующий обработку приема потока заявок.
  2.  канал обслуживания, описывающий обработку потока заявок в соответствии с информацией потока обслуживания.

Выходная информация определяется целями моделирования и не зависит от алгоритмов обработки входных потоков.

Проблемой непрерывных моделей остается стимуляция реального времени на дискретном множестве событий. Преобразования непрерывности времени, связаны с процедурой прохождения заявки по схеме, имеет разные реализации в дискретном виде. Данные реализации связаны с объектом моделирования и целями моделирования. Данная проблема решается введением в систему дополнительных ограничений, позволяющих учитывать разность между реальным и модельным временем.

Процесс функционирования схемы в теории массового обслуживания имеет 2 шкалы:

  1.  момента времени, как характеристика процесса
  2.  момента времени, как характеристика изменения состояния элементов             схемы.

Поэтому динамика модели напрямую связана с взаимосвязанными алгоритмами обработки входных потоков, изменяющими при этом состояние системы в целом.

Цели моделирования определяют выходную информацию:

  1.  поток обслуженных заявок, связан с производительностью накопителя и каналом обслуживания.

3. Разработка концептуальной модели.

Рассмотрим Q-схему данной модели. Она изображена на рис.3.1

Рисунок 3.1 - Q-схема разрабатываемой модели

Описания  функционирования структурной схемы.

Рассмотрим подробнее элементы Q-схемы:

  1.  П – поток партий деталей.
  2.  1С, 2С – первичная обработка деталей, с временем Т1 и Т2.
  3.  Н – накопитель.
  4.  2.1С, 2.2С – вторичная обработка деталей, с временем Т3 и Т4, второй станок подключается только если в накопителе Н скапливается 3 детали.


4. Выбор программных средств моделирования.

    Для разработки программной модели моей системы, я использовал язык GPSS, так как это язык моделирования, который разработан для реализации системы массового обслуживания, то есть позволяющий анализировать заявки, очереди, каналы. Сравнительная оценка моделирования с использованием языков GPSS и общего назначения еще раз подчеркивает преимущество использования для моделирования специальных программных средств, к которым относится GPSS. Но упрощение для пользователя разработки модели с использованием GPSS приводит к увеличению затрат машинного времени на реализацию модели по сравнению с использованием языка общего назначения

5. Организация эксперимента.

Основная цель планирования экспериментов - изучение поведения моделированной системы при наименьших затратах на экспериментирование. Поэтому оговорим некоторые особенности модели. У нас партии необработанных деталей поступают на обработку с почти с одинаковыми интервалами времени. После первичной обработки они поступают в накопитель, на языке GPSS он определяется с помощью команды STORAGE. После накопителя детали поступают на вторичную обработку, второй станок во вторичной обработке подключается, если в накопителе скапливается 3 детали, в  GPSS для этой цели  мы используем команду TRANSFER.

6. Оценка адекватности модели.

В общем случае под адекватностью понимают степень соответствия модели тому реальному явлению или объекту, для описания которого она строится. Вместе с тем, создаваемая модель ориентирована, на исследование определенного подмножества свойств этого объекта. Поэтому можно считать, что адекватность модели определяется степенью ее соответствия не столько реальному объекту, сколько целям исследования. В наибольшей степени это утверждение справедливо относительно моделей проектируемых систем (то есть в ситуациях, когда реальная система вообще не существует).

Процедура оценки основана на сравнении измерений на реальной системе и результатов экспериментов на модели и может проводиться различными способами. Наиболее распространенные из них:

-  по средним значениям откликов модели и системы;

- по дисперсиям отклонений откликов модели от среднего значения откликов системы;

- по максимальному значению относительных отклонений откликов модели от откликов системы.

Из вышесказанного можно  сделать вывод, что разработанная в данной курсовой работе модель является адекватной.


Список литературы

Девдориани А.С., Грейсух В.С. Поль кибернетических методов в изучении преобразований природных комплексов М.: Известия

Кочергин А.Н. Моделирование мышления М.: Наука, 1969

Михай Н.Г., Граневский В.В. Методологические и мировоззренческие проблемы естественнонаучного знания Кишинев: Шнитица, 1987

Фролов И.Т. Гносеологические проблемы моделирования М.: Наука, 1961 год.


Приложение 1  - Листинг программы

 NN1 EQU 3  ;кол-во станков 1 типа 1С

 NN2 EQU 3  ;кол-во станков 2 типа 2С NN3 EQU 1  ;кол-во ст1 типа втор обр 2.2С

 NN4 EQU 1  ;кол-во ст2 типа втор обр 2.2С

 ZT EQU 6  ;затраты на сод ст 1 типа 1С

ZT EQU 1,5  ;затраты на сод ст 1 типа 1С

CG EQU 200  ;цена готовой детали;

CND EQU 45                                     ;цена необработ. детали;

STIME EQU 1  ;прошедшее время

GENERATE 65,10,,3 ;приход партии

F             SAVEVALUE y+,3 ;подсчёт прибывших деталей

1C  SEIZE 1  ;занять устройство 1

 ADVANCE 50,15                                     ;время обработки

 SAVEVALUE STIME*,6 ;подсчёт затрат на содержание

 RELEASE 1  ;освободить устройство

 TRANSFER 0.05,1C,N ;проверка на брак;

2C SEIZE 2  ;занять устройство 2;

 ADVANCE 100,2  ;время обработки;

 SAVEVALUE STIME*,1.5 ;подсчёт затрат на содержание

 RELEASE 2  ;освободить устройство;

 TRANSFER 0.15,2C,N ;проверка на брак;

N NAK STORAGE 1                                 ;накопитель;

              ENTER NAK,1  ;занять накопитель;

TRANSFER 3,2.2C,2.1C ;переход к обработке

LEAVE NAK,1                                         ;освободить

2.1С     SEIZE 3  ;занять устройство 3

 ADVANCE 30  ;время обработки

 RELEASE 3  ;освободить устройство

 TRANSFER  SKLAD ;переход на склад

2.2C   SEIZE 4  ;занять устройство 3

 ADVANCE 30  ;время обработки

 RELEASE 4  ;освободить устройство

 TRANSFER  SKLAD ;переход на склад

SKLAD  SK STORAGE 1  ;склад

  ENTER SK, 1  ;занять накопитель

  LEAVE SK, 1  ;освободить накопитель

NEOB     SAVEVALUE F*,45 ;подсчёт стоимости необр.

OBR SAVEVALUE SKLAD*,200 ;подсчёт стоимости обр.

 SEVEVALUE OBR-,NEOB ;подсчёт прибыли

 GENERATE 28800 ;таймер модели

 TERMINATE 1


первичная

обработка

деталей

Детали

акопитель

Бракованные

детали

Обработанные

детали

вторичная

обработка

деталей

П

T1

T2

Н

2.1С

2.1С

T3

T4


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16619. Устройство и работа кузнечно-прессовой машины 39.22 KB
  Лабораторная работа № 1 Устройство и работа кузнечнопрессовой машины Цель работы. Изучение принципа работы и особенностей гидравлического пресса экспериментальное и расчетное определение его основных параметров. Оборудование инструмент оснастка. Гидравлически...
16621. Закон наименьшего сопротивления 77.5 KB
  Лабораторная работа № 2 Закон наименьшего сопротивления Цель работы: Изучить закономерности формоизменения на примере осадки квадратных и прямоугольных в плане образцов при различных условиях контактного трения. Оборудование инструмент и образцы. Универсальная
16623. Осадка на плоских бойках 441 KB
  Лабораторная работа № 3 Осадка на плоских бойках Цель работы. Выявить влияние контактных условий на неравномерность деформации осаживаемых образцов. Оборудование инструмент образцы. Кривошипный пресс усилием 6301000 кН с регулируемой длиной шатуна штангенциркуль...
16624. ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОМ ПРАКТИКУМЕ ПО СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ DELPHI 297.76 KB
  ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОМ ПРАКТИКУМЕ ПО СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ DELPHI Лабораторная работа № 1 где x = 6251; y = 0827 ; z = 25001 . unit lab1; interface uses Windows Messages SysUtils Variants Classes Graphics Controls Forms Dialogs StdCtrls; type TForm1 = classTForm Label1: TLabel; Label2: TLabel; Label3: TLabel;
16625. Принципиально-технологическая схема производства хлебобулочных изделий 107.05 KB
  Отчёт По лабораторной работе № 1 Тема: Принципиальнотехнологическая схема производства хлебобулочных изделий. Цель: Разработать принципиальную технологическую схему производства в соответствии с вариантом. Ход работы: Ознакомиться с видами технолог...
16626. Принципиально-технологическая схема производства мороженого 121.33 KB
  Лабораторная работа Тема: €œ Принципиальнотехнологическая схема производства мороженого€. Цель работы: Разработать принципиальную технологическую схему производства мороженного. Ход работы: Ознакомиться с видами технологических схем производств Раз...
16627. Принципиально-технологическая схема производства бензина 92.5 KB
  Лабораторная работа Тема: €œ Принципиальнотехнологическая схема производства бензина€. Цель работы: Разработать принципиальную технологическую схему производства мороженного. Ход работы: Ознакомиться с видами технологических схем производств Разобр...