Выявление основных особенностей

Для моделирования производственного процесса необходимо сформировать входной поток изделий, поступающих на обработку с интервалом времени, соответствующим экспоненциальному закону. В противном случае его значение равно 0.

Время выполнения первой операции определяется с помощью дискретной числовой функции, задаваемой семью парами чисел (точек):

(0,0),(.04,9),(.20,13),(.35,17),(.60,25),(.85,35),(1.0,50).

В качестве единицы измерения времени примем минуту.

Модель будем представлять в виде пяти сегментов. В первом секторе сформируем некоторые исходные и выходные данные.

Во втором и третьем секторах промоделируем соответственно выполнение операций и их контроль. В четвертом секторе будем решать вопрос об устранении брака в проконтролированных изделиях. В пятом секторе промоделируем продолжительность выполнения процесса, например, в течение 8 часовой рабочей смены.

Создание имитационной модели процесса

Построение имитационной модели начнем с создания заголовка модели, который может быть представлен, например, в таком виде:

GPSSW File — CONTROL.GPS.

• ************************
• * Моделирование системы *
• * управление качеством *
• *************************

В первом секторе будем формировать некоторые исходные и выходные данные. Используем оператор RMULT, чтобы задать начальное значение для работы генератора случайных чисел. В нашей задаче мы будем использовать датчик случайных чисел RN1. По умолчанию, когда не используется оператор RMULT, начальное значение для работы генератора случайных чисел равно его номеру — для нашей задачи это 1:

RMULT 231.

Далее используем оператор TABLE (Таблица) для сбора информации и вывода ее в виде графика:

Time_obrab TABLE M1,100,20,7.

Эта запись означает, что стандартный числовой атрибут M1 должен быть выведен в табличном виде. Нижний предел переменной (поле B) равен 100, приращение (поле С) равно 20 и число приращений (поле D) равно 7.

Стандартный числовой атрибут M1 — это время всего процесса обработки изделия (требования), включая и операции контроля. Это время определяется как разность абсолютного времени функционирования системы и времени вхождения изделия (требования) в оператор TABULATE.

Далее определим дискретную числовую функцию для вычисления времени выполнения первой операции. В системе GPSSW она представляется в таком виде:

Oper₁ FUNCTION RN1, D7.

0,0/.04,9/.20,13/.35,17/.60,25/.85,35/1.0,50.

Создание второго сектора модели начнем с моделирования потока изделий, поступающих на обработку. Это действие будем выполнять с помощью оператора GENERATE (Генерировать). Нам необходимо сформировать поток изделий, поступающих на обработку, который подчиняется экспоненциальному распределению вероятностей. Это можно сделать двумя способами, используя:

* эмпирические распределения, которые можно создать с помощью команды.

FUNCTION (Функция) языка GPSS, используя дискретные (тип D) или непрерывные (тип C) случайные функции;

* встроенные процедуры распределений вероятности.

Каждый вызов процедуры распределения вероятности требует, чтобы вы определили параметр потока, номер генератора случайных чисел.

В нашем примере оператор GENERATE запишется в таком виде:

GENERATE (Exponential (1,0,28)).

В поле операнда, А указывается обращение к библиотечной процедуре — экспоненциальному распределению вероятности.

Далее определим с помощью функции по имени Oper₁ длительность выполнения первой операции и сохраним ее значение в параметре изделия (требования) под номером 1. Это можно сделать с помощью оператора ASSIGN (Присвоить).В нашей задаче этот оператор может быть записан в таком виде:

ASSIGN 1, FN$Oper₁.

В поле операнда, А указывается номер требования, в которое записывается значение операнда B. В операнде B выполняется обращение к функции по имени Oper₁ с помощью стандартного числового атрибута FN. Если используется символическое имя, то между именами стандартного числового атрибута и функции ставится знак $.

Далее необходимо промоделировать процесс выполнения первой операции на первом оборудовании. Это начинается с оператора SEIZE (Занять) с меткой Oborud₁, который определяет занятость первого оборудования, выполняющего первую операцию, но с предшествующим изделием. И при окончании выполнения операции следующее изделие (требование) поступает на обработку на первое оборудование (объект), что моделируется оператором ADVANCE (Задержать).Окончание обработки фиксируется оператором RELEASE (Освободить)с той же меткой Oborud₁.В поле операнда, А дается символьное или числовое имя оборудования (объекта). Таких каналов обслуживания в системе может быть очень много. Желательно, чтобы присваиваемое имя отражало суть описываемого элемента системы. Все эти действия могут быть представлены так:

Stage1 SEIZE Oborud₁.

ADVANCE P1.

RELEASE Oborud₁.

Операторы SEIZE и RELEASE предназначены для сбора статистики по каналу обслуживания, с которым они используются.

Далее моделируется время работы контролера по оценке качества выполненной операции. Это может быть выполнено оператором ADVANCE. Время контроля, равное 3 мин, записывается в поле операнда A. Допустим, что 15% всех изделий бракуется. Однако есть возможность повторить операции обработки для некоторых изделий. Эту часть модели можно записать так:

ADVANCE 3.

TRANSFER .150,Ustr_brak₁.

Таким образом, в нашей задаче 15% изделий направляются в четвертый сегмент к оператору с меткой Ustr_brak₁.

Аналогичные действия проводятся с изделием при выполнении второй операции на втором оборудовании. Это можно записать так:

Oper2 SEIZE Oborud₂.

ADVANCE (Normal (1,22,3)).

RELEASE Oborud₂.

ADVANCE 2.

TRANSFER .060,Ustr_brak₂.

TABULATE Time_obrab.

TERMINATE 1.

Здесь время выполнения второй операции определяется с использованием нормального закона распределения, встроенного в систему. Оператор TABULATE предназначен для контроля времени выполнения всего производственного процесса, а оператор TERMINATE выводит обработанное изделие из системы.

Перейдем теперь к четвертому сегменту, в котором определяется возможность устранения брака путем возвращения изделия на повторную обработку. При этом из всех забракованных изделий на первую операцию возвращается 30%, а на вторую — 60%. Это можно записать так:

Ustr_brak₁ TRANSFER .300,Oper1.

TERMINATE.

Ustr_brak₂ TRANSFER .600,Oper2.

TERMINATE.

Далее используется оператор TRANSFER (Передать) в вероятностном режиме передачи требования к оператору с указанной меткой в поле операнда C. В этом режиме в поле операнда A указывается вещественное число меньше 1. Активное требование переходит к местоположению, указанному в поле операнда C, с вероятностью, данной операндом A. Если операнд A — неотрицательное целое число, то он интерпретируется как одна тысячная и преобразуется в значение вероятности. Например, строка.

Ustr_brak₁ TRANSFER .300,Oper1означает, что когда требование входит в оператор TRANSFER, оно переходит к оператору с меткой Oper1 с вероятностью 0,700, а с вероятностью 0,300 — к следующему оператору.

И наконец, мы должны создать пятый сегмент, который будет моделировать работу системы управления качеством в течение рабочей смены, равной 8 ч. Поскольку моделирование производственного процесса проводится в минутах, то время моделирования системы будет равно 8 Ч 60 = 480 мин. Этот сегмент будет выглядеть так:

GENERATE 480.

TERMINATE 1.

Завершающим оператором в нашей задаче является START, дающий команду начать моделирование:

START 1.

Представление имитационной модели Для представления имитационной модели выполните следующие действия:

• * щелкните по пункту File главного меню системы. Появится выпадающее меню;
• * щелкните по пункту New (Создать) выпадающего меню. Появится диалоговое окно Новый документ;
• * выделите пункт Model и щелкните по кнопке ОК. Появится окно модели, в котором введите данную программу, как показано на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Окно имитационной модели системы управления качеством