GPSS-модель сборочного цеха

Особенности моделирования работы сборочного участка цеха, которая состоит из трех этапов: сборка, предварительная обработка и регулировка деталей. Понятие среды имитационного моделирования GPSS World - программного комплекса, работающего под Windows.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский федеральный университет имени первого

Президента России Б.Н. Ельцина»

Кафедра «Моделирование управляемых систем»

Дисциплина «Моделирование информационных процессов»

Контрольная работа

GPSS-модель сборочного цеха

Студент: Иванов Н.Е.

Группа: ИМ-38031

Руководитель: Лимановская О.В.

Екатеринбург 2011



Введение

При построении математических моделей процессов функционирования систем можно выделить следующие основные подходы:

непрерывно - детерминированный, дискретно - детерминированный, дискретно - стохастический, непрерывно - стохастический, сетевой, обобщенный (или универсальный). Соответственно этим подходам были разработаны типовые математические схемы создания моделей.

Для выполнения задания мы используем непрерывно - стохастический подход.

Непрерывно - стохастический подход применяется для формализации процессов обслуживания. Этот подход наиболее известен ввиду того, что большинство производственных (и не только производственных - экономических, технических и т.д.) систем по своей сути являются системами массового обслуживания. Типовой математической схемой моделирования таких систем являются Q-схемы. В обслуживании можно выделить две элементарные составляющие: ожидание обслуживания и собственно обслуживание, а в любой системе массового обслуживания можно выделить элементарный прибор. Соответственно, в этом приборе выделяют: накопитель (Н) заявок, ожидающих обслуживания, некоторой емкостью; канал обслуживания (К); потоки событий (последовательность событий, происходящих одно за другим в какие-то случайные моменты времени): поток заявок на обслуживание w_i, характеризующийся моментами времени поступления и атрибутами (признаками) заявок (например, приоритетами), и поток обслуживания u_i, характеризующийся моментами начала и окончания обслуживания заявок. Для имитационного моделирования СМО был создан специализированный язык программирования GPSS.

Сложные функции моделирующего алгоритма могут быть реализованы средствами универсальных языков программирования (Паскаль, Си), что предоставляет неограниченные возможности в разработке, отладке и использовании модели. Однако подобная гибкость приобретается ценой больших усилий, затрачиваемых на разработку и программирование весьма сложных моделирующих алгоритмов, оперирующих со списковыми структурами данных. Альтернативой этому является использование специализированных языков имитационного моделирования.

Специализированные языки имеют средства описания структуры и процесса функционирования моделируемой системы, что значительно облегчает и упрощает программирование имитационных моделей, поскольку основные функции моделирующего алгоритма при этом реализуются автоматически. Программы имитационных моделей на специализированных языках моделирования близки к описаниям моделируемых систем на естественном языке, что позволяет конструировать сложные имитационные модели пользователям, не являющимся профессиональными программистами.

Современная среда имитационного моделирования GPSS World - это удобный программный комплекс, работающий под Windows. GPSS сочетает в себе функции дискретного и непрерывного моделирования. Возможность перехода из дискретной фазы моделирования в непрерывную фазу и обратно обеспечивает тесную связь с непрерывным моделированием. В непрерывной фазе могут быть установлены пороговые значения, управляющие созданием транзактов в дискретной фазе. Система имеет транслятор программного кода, т.е. модель работает только в среде GPSS и не может компилироваться в исполняемые файлы.

имитационное моделирование программный



1. Постановка задачи

На сборочный участок цеха предприятия через интервалы времени, распределенные экспоненциально со средним значением 10 мин, поступают партии, каждая из которых состоит из трех деталей. Половина всех поступающих деталей перед сборкой должна пройти предварительную обработку в течение 7 мин. На сборку подаются обработанная и необработанная детали. Процесс сборки занимает всего 6 мин. Затем изделие поступает на регулировку, продолжающуюся в среднем 8 мин (время выполнения ее распределено экспоненциально). В результате сборки возможно появление 4% бракованных изделий, которые не поступают на регулировку, а направляются снова на предварительную обработку.

Цель:

Смоделировать работу участка в течение 24 ч. Определить возможные места появления очередей и их вероятностно-временные характеристики. Выявить причины их возникновения, предложить меры по их устранению и смоделировать скорректированную систему.

2. Разработка модели

Данная система описывает работу сборочного участка цеха, которая состоит из трех этапов: сборка, предварительная обработка и регулировка деталей. Первые два этапа осуществляются параллельно. Половина всех партий (50 %) поступает сразу на сборку, а вторая половина проходит предварительную обработку, после чего отправляется на сборку. В процессе сборки деталей выделяется 4 % брака, которые заново проходят предварительную обработку. Следующим этапом все партии поступают на регулировку (96 %).

На основании задания была построена структурная схема (Рисунок 1).



Размещено на

3. Решение задачи на языке GPSS

GENERATE (EXPONENTIAL(1,0,10)) - поступление заявок с интервалом в 10 мин.

TRANSFER .5,sp1,sp2 - распред. заявок между sp1 и sp2 (по 50%)

sp1 SPLIT 2 - размножение заявок (становится 3 детали)

blok1 QUEUE OCHER1 - занятие очереди 1

SEIZE OBRABOTKA - занятие этапа предв. обработки

DEPART OCHER1 - освобождение очереди 1

ADVANCE 7 - задержка на этапе предв. обработки

RELEASE OBRABOTKA - освобождение этапа предв. обработки

TRANSFER ,blok2 - переход к блоку 2

sp2 SPLIT 2

blok2 QUEUE OCHER2 - занятие очереди 2

SEIZE SBORKA - занятие этапа сборки

DEPART OCHER2 - освобождение очереди 2

ADVANCE 6 - задержка на этапе сборки

RELEASE SBORKA - освобождение этапа сборки

TRANSFER .04,blok3,blok1 - 4% заявок отпр-ся в блок 1, 96% в блок 3

blok3 QUEUE OCHER3 - занятие очереди 3

SEIZE REGULIROVKA - занятие этапа регулировки

DEPART OCHER3 - освобождение очереди 3

ADVANCE 8 - задержка на этапе сборки

RELEASE REGULIROVKA - освобождение этапа регулировки

TERMINATE - удаление заявок

GENERATE 1440 - прогон модели в течении 24 часов

TERMINATE 1 - удаление заявок (окончание моделирования)

START 1 - 1 завершение прогона модели

4. Результаты моделирования

START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 1440.000 24 3 0
NAME VALUE
BLOK1 4.000
BLOK2 11.000
BLOK3 17.000
OBRABOTKA 10005.000
OCHER1 10004.000
OCHER2 10000.000
OCHER3 10002.000
REGULIROVKA 10003.000
SBORKA 10001.000
SP1 3.000
SP2 10.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 145 0 0
2 TRANSFER 145 0 0
SP1 3 SPLIT 73 0 0
BLOK1 4 QUEUE 225 26 0
5 SEIZE 199 0 0
6 DEPART 199 0 0
7 ADVANCE 199 1 0
8 RELEASE 198 0 0 <... Другие файлы: Исследование устойчивости объекта экономики на примере сборочного цеха машиностроительного завода Анализ и оценка устойчивости сборочного цеха к воздействиям внешних поражающих факторов: ударная волна ядерного взрыва, паводок, пожар на складе фанер... Моделирование работы транспортного цеха Моделирование системы массового обслуживания (СМО) для транспортного цеха с использованием языка GPSS Wоrld. Детальная схема и блок-схема моделирующег... Моделирование на GPSS ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ НА GPSS/PCОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О GPSS/PC 22. ОСНОВНЫЕ БЛОКИ GPSS/PC И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ ОБЪЕКТЫ 62.1. Блоки, св... Проектирование и модернизация цеха Определение количества станкочасов на годовую программу выпуска. Составление ведомостей площадей цеха. Определение общей площади сборочного участка. В... Язык имитационного моделирования GPSS Автоматизация технологических процессов. Написание имитационных моделей систем с дискретными событиями. Модели систем массового обслуживания в общецел...