 |
Структурная схема модели системы
|
|
|
|
Аннотация
В данной работе рассматривается задача моделирования работы системы массового обслуживания, представляющей собой цех, в котором осуществляется сборка изделий и их регулировка. В ходе работы проведен анализ системы массового обслуживания, составлена концептуальная модель, представленная структурной схемой системы, временной диаграммой процесса обслуживания, формализованная модель, представленная Q-схемой, проведено математическое моделирование, построены блок-схема и блок-диаграмма моделирующего алгоритма, а также составлена программа на языке имитационного моделирования GPSS PC.
В работе производится сравнение полученных в ходе математического и имитационного моделирования значений вероятностно-временных показателей системы и сделаны выводы о причине их расхождения
Содержание
Введение
1. Описание моделируемой системы
1.1 Описание моделируемой системы
1.2 Структурная схема модели системы
1.3 Временная диаграмма
1.4 Q-схема системы
2. Построение математической и имитационной модели
2.1 Укрупненная схема моделирующего алгоритма
2.2 Детальная схема моделирующего алгоритма
2.3 Математическая модель
2.4 Описание машинной программы решения задачи
3. Анализ результатов моделирования
3.1 Результаты моделирования
3.2 Сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета характеристик
4. Улучшение работы системы
4.1 Описание возможных улучшений в работе системы
4.2 Окончательный вариант модели
4.3 Результаты работы окончательной модели
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
В данной работе рассматривается задача концептуализации некоторой реальной системы, ее формализации и составления алгоритма симуляции ее функционирования с целью проведения имитационных экспериментов над системой, выявления различных нюансов ее работы (таких например, как возникновение очередей), оценки ее вероятностно-временных параметров.
|
|
|
Система типа "цех", состоящая из сборочного и регулировочного участков, рассматриваемая в работе, исследуется с позиций теории систем массового обслуживания как система массового обслуживания с ожиданием и без отказов.
Актуальность имитационного исследования подобных систем не вызывает сомнений в связи со следующими положениями:
стоимость натуральных экспериментов почти всегда больше стоимости машинных экспериментов с моделью;
измерение ряда показателей качества функционирования на реальных системах принципиально не возможно и может быть проведено только при изменении самой системы;
натуральный эксперимент часто невозможен из-за чрезвычайно больших интервалов времени между моментами смены состояний системы;
машинный эксперимент возможен и с моделями еще не созданных систем.
В качестве языка алгоритмизации выбран язык GPSS/PC, из-за его ориентации на построение моделей таких систем, в которых возможно возникновение очередей различного рода и возможности описать как алгоритм функционирования исследуемой системы, так и воздействие случайных факторов на систему.
Описание моделируемой системы
Описание моделируемой системы
На сборочный участок цеха через интервалы времени, распределенные экспоненциально со средним значением 10 минут, поступают партии деталей. Процесс сборки детали занимает 6 минут. Затем изделие поступает на участок регулировки, продолжительность которой в среднем 8 мин (время регулировки распределено экспоненциально). Необходимо смоделировать работу двух участков в течение 24 часов. Определить возможные места появления очередей и их вероятностно-временные характеристики. Предложить меры их устранения и смоделировать скорректированную систему. Описанный цех с двумя участками представляет собой систему массового обслуживания с ожиданием и без отказов (все заявки обслуживаются).
|
|
|
Структурная схема модели системы
На основании словесного описания для лучшего понимания структуры моделируемой системы, нарисуем ее структурную схему, показывающую физические элементы из которых она состоит и их взаимосвязи (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 - Структурная схема системы
Анализ структурной схемы и описания системы позволяет сказать, что в процессе работы цеха возможны следующие ситуации:
) детали попадают на сборку;
) детали ожидают освобождения устройства сборки;
) неотрегулированные изделия попадают на регулировку;
) неотрегулированные изделия ожидают освобождения устройства регулировки.
Временная диаграмма
Представим процесс функционирования цеха более детально построив временную диаграмму (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 - Временная диаграмма
На диаграмме:
поступление - поступление деталей в цех;
очередь 1 - ожидание освобождения сборочного устройства;
сборка - процесс сборки деталей в неотрегулированное изделие;
очередь 2 - ожидание освобождения регулировочного устройства;
регулировка - процесс регулировки изделий;
выход - покидание готовым изделием цеха.
система массовое обслуживание моделирование
Q-схема системы
В соответствии с построенной концептуальной моделью и символикой Q-схем структурную схему данной СМО можно представить в виде, показанном на рисунке 1.3, где И - источник, К1 и К2 - каналы, Н1 и Н2 - накопители.
Рисунок 1.3 - Структурная схема цеха в символике Q-схем
Анализируя Q-схему можно сказать, что система представляет собой двухфазную одноканальную СМО с ожиданием.
Источник заявок И имитирует поступление партий деталей в цех. Очередная заявка (партия деталей) поступает в накопитель первой фазы Н1 (на склад сборочного участка) и если канал первой фазы К1 (сборочное устройство) занят, то ожидает его освобождения, после чего занимает его (происходит сборка). После обработки на первой фазе (сборки) заявка (изделие) поступает в накопитель второй фазы Н2 (склад регулировочного участка) и если канал второй фазы К2 (регулировочное устройство) занят, то ожидает его освобождения, после чего занимает его (происходит регулировка). После обработки на второй фазе (регулировки) заявка покидает систему (покидает цех).
|
|
|
|
|
|
