Концептуальное проектирование систем в AnyLogic 7 и GPSS World

Модель процесса изготовления в цехе деталей

Разбить на страницы
Показывать лекцию целиком

Модель в GPSS World

Решение прямой задачи

Постановка задачи

Изготовление в цехе детали начинается через случайное время $$T_n$$. Выполнению операций предшествует подготовка. Длительность подготовки зависит от качества заготовки, из которой будет сделана деталь. Всего различных видов заготовок $$n_1$$. Время подготовки подчинено экспоненциальному закону. Частота появления различных заготовок и средние значения времени их подготовки заданы Табл. 2.1 дискретного распределения:

Частота0,050,130,160,220,290,15
Среднее время101421222825

Для изготовления детали последовательно выполняются n операций со средними временами $$T_1, T_2,…,T_n$$ соответственно. После каждой операции в течение времени $$T_{k1}, T_{k2},…,T_{kn}$$ следует контроль. Время выполнения операций и контроля - случайное. Контроль не проходят $$q_1, q_2,…,q_n$$% деталей соответственно.

Забракованные детали поступают на пункт окончательного контроля и проходят на нем проверку в течение времени, распределённого по экспоненциальному закону со средним значением $$T_k$$. В результате из общего количества не прошедших контроль деталей $$q_{n+1}$$% идут в брак, а оставшиеся $$(1-q_{n+1})$$% деталей подлежат повторному выполнению операций, после которых они не прошли контроль. Если деталь во второй раз не проходит контроль, она окончательно бракуется.

Исходные данные

$$n_1=6; Exponential(T_n)=Exponential(30); q_1=12\%, q_2=15\%;$$ $$n=3; Exponential(T_1)=Exponential(30); q_3=10\%, q_4=80\%;$$ $$Exponential(T_2)=Exponential(25); Exponential(T_3)=Exponential(35);$$ $$Exponential(T_{k1})=Exponential(4); Exponential(T_{k2})=Exponential(5);$$ $$Exponential(T_{k3})=Exponential(15); Exponential(T_k)=Exponential(8);$$

Задание на исследование

Разработать имитационную модель для определения оценки математического ожидания количества деталей, изготовленных цехом в течение 8 часов.

Модель должна также позволять определять относительное количество готовых и забракованных деталей, среднее время изготовления одной детали.

Результаты моделирования необходимо получить с точностью $$\varepsilon = 0,01$$ и доверительной вероятностью $$\alpha = 0,99$$.

Уяснение задачи на исследование

Процесс изготовления в цехе деталей представляет собой процесс, протекающий в многофазной разомкнутой системе массового обслуживания с ожиданием (Рис. 2.1). Есть также признаки замкнутой системы - потоки брака для повторной обработки.

(рис 2.1) Цех как система массового обслуживания

Представим, что подготовка заготовки и операции 1, 2 и 3 производятся на станках - одноканальных устройствах (ОКУ) 1, 2, 3 и 4 соответственно. Пункт окончательного контроля можно также представить ОКУ. Необходимые для их имитации средства GPSS приведены на Рис. 2.1.

Время подготовки заготовки и время выполнения операций даны в мин. Возьмём 1 ед. мод. вр. = 1мин.

Рассчитаем количество прогонов, которые нужно выполнить в каждом наблюдении. При этом примем относительное количество готовых деталей как ожидаемую вероятность. Поскольку она заранее не известна, то расчёт проведём для худшего случая:

$$N=t^2_\alpha \cdot \frac{\sigma ^2}{\varepsilon ^2}=2,58^2\cdot \frac{0,5(1-0,5)}{0,01^2}=6,656\frac{0,25}{0,0001}\approx 66641. $$

Программа модели прямой задачи приведена ниже.

Программа модели

;Модель процесса изготовления деталей. Прямая задача
;	Задание исходных данных
TimeMod	EQU	480; Время моделирования, 1 ед. мод. вр. = 1 мин
;			Среднее время
Tn_	EQU	35		; между поступлениями заготовок
T1	EQU	30		; выполнения 1-й операции, мин
T2	EQU	25		; выполнения 2-й операции, мин
T3	EQU	35		; выполнения 3-й операции, мин
Tk1	EQU	4		; контроля после 1-й операции, мин
Tk2	EQU	5		; контроля после 2-й операции, мин
Tk3	EQU	15		; контроля после 3-й операции, мин
Tk	EQU	8		; окончательного контроля, мин
q1_	EQU	.12	; Доля брака после 1-й операции
q2_	EQU	.15	; Доля брака после 2-й операции
q3_	EQU	.10	; Доля брака после 3-й операции
q4_	EQU	.80	; Доля окончательного брака
;	Описание функции времени подготовки заготовок
Pod	FUNCTION	RN10,D6
.05,10/.18,14/.34,21/.56,22/.85,28/1,25
; Сегмент имитации изготовления деталей
	GENERATE	(Exponential(23,0,Tn_))   ; Источник заготовок
;	Подготовка заготовок для деталей
	QUEUE		Pod			; Встать в очередь
	SEIZE		Pod			; Начать подготовку заготовки
	DEPART		Pod			; Покинуть очередь
	ADVANCE		(Exponential(34,0,FN$Pod)); Подготовка
	RELEASE		Pod	; Закончить подготовку заготовки
;	Имитация выполнения 1-й операции
DCount	ASSIGN	1,1	; Код 1 - проходит первый раз
	ASSIGN		2,1	; Код 1 в Р2-признак 1-й операции
Oper1	QUEUE	P2				; Встать в очередь
	SEIZE		Konveer1	; Начать 1-ю операцию
	DEPART		P2				; Покинуть очередь
	ADVANCE		(Exponential(23,0,T1)); 1-я операция
	RELEASE		Konveer1	; Закончить 1-ю операцию
	ADVANCE		(Exponential(23,0,Tk1)); Контроль 1-й операции
	TRANSFER	q1_,,Sboi ; Брак на пункт контроля
;	Имитация выполнения 2-й операции
	ASSIGN		2,2	; Код 2 в Р2-признак 2-й операции
Oper2	QUEUE	P2				; Встать в очередь
	SEIZE		Konveer2	; Начать вторую операцию
	DEPART	P2					; Покинуть очередь
	ADVANCE	(Exponential(23,0,T2))	; 2-я операция
	RELEASE		Konveer2	; Закончить 2-ю операцию
	ADVANCE	(Exponential(23,0,Tk2))	; Контроль 2-й операции
	TRANSFER	q2_,,Sboi 	; Брак на пункт контроля
;	Имитация выполнения 3-й операции
	ASSIGN		2,3	; Код 3 в Р2-признак 3-й операции
Oper3 QUEUE		P2					; Встать в очередь
	SEIZE		Konveer3		; Начать третью операцию
	DEPART		P2					; Покинуть очередь
	ADVANCE		(Exponential (23,0,T3)) ; 3-я операция
	RELEASE		Konveer3		; Закончить 3-ю операцию
	ADVANCE		(Exponential(23,0,Tk3)); Контроль 3-й операции
	TRANSFER	q3_,,Sboi 	; Брак на пункт контроля
EndOper1	TERMINATE				; Счёт готовых деталей
; Сегмент имитации работы пункта контроля
Sboi	TEST E	P1,1,EndOper	; Если второй раз, то в окончательный брак
	QUEUE		Kont	; В очередь на пункт контроля
	SEIZE		Kontr		; Занять пункт контроля
	DEPART		Kont			; Покинуть 
	ADVANCE		(Exponential(23,0,Tk)); Окончательный контроль
	RELEASE		Kontr	  ; Освободить пункт контроля
	TRANSFER	q4_,,EndOper	; В окончательный брак
	ASSIGN		1,2	  		; Код 2 в Р1-деталь пойдёт второй раз
Met1	TRANSFER	,(Met1+P2)
	TRANSFER	,Oper1		; Повторно на 1-ю операцию
	TRANSFER	,Oper2		; Повторно на 2-ю операцию
	TRANSFER	,Oper3		; Повторно на 3-ю операцию
EndOper	TERMINATE		; Счет брака
; Cегмент задания времени моделирования и расчета результатов моделирования
	GENERATE	TimeMod	; Время моделирования
	TEST L		X$Prog,TG1,Met11	; Если условие выполняется, то
	SAVEVALUE Prog,TG1	;  X$Prog=TG1 содержимому счетчика завершений
Met11	TEST E 	TG1,1,Met12	; Если содержимое счетчика равно 1, то расчет результатов моделирования
	SAVEVALUE NDet,(N$EndOper1/X$Prog)	; Количество готовых деталей, шт.
	SAVEVALUE Brak,(N$EndOper/X$Prog)	; Количество забракованных деталей, шт.
	SAVEVALUE	 DoljaBrak,(X$Brak/(X$Brak+X$NDet))	
; Общая доля брака
	SAVEVALUE	 DoljaDet,(X$NDet/(X$Brak+X$NDet))	
; Доля готовых деталей
	SAVEVALUE NDet,(INT(X$NDet))		; Количество готовых деталей (целое), шт.
	SAVEVALUE Brak,(INT(X$Brak))		; Количество забракованных деталей (целое), шт.
	SAVEVALUE SDet,((AC1-X$AC2)/N$EndOper1)	; Среднее время изготовления одной детали, мин
	SAVEVALUE	AC2,AC1
Met12	TERMINATE	1
	START	1000,NP	  ; Число предварительных прогонов
	RESET				  ; Сброс статистики 
	START	16641    ; Число основных прогонов
Замечание. В программе при обращении несколько раз к встроенному генератору экспоненциально распределённых случайных чисел взято одно и тоже начальное число 23, хотя рекомендуется брать различные начальные числа. Сделано это для чистоты эксперимента - сравнения в последующем результатов моделирования GPSS World с результатами AnyLogic.

Программа модели имеет достаточно подробный комментарий. Поэтому остановимся лишь на некоторых её особенностях.

Для задания исходных данных - времени подготовки заготовок - использована дискретная функция Pod. Это позволяет сократить программу по сравнению с тем, если применять команду EQU. Кроме того, упрощается событийная часть модели, так как в блоке имитации подготовки заготовок достаточно указать только ссылку FN$Pod на функцию.

ADVANCE		(Exponential(23,0,FN$Pod)); Имитация подготовки заготовки

Коды 1 и 2, записываемые в параметр 1 транзакта, служат признаками не прохождения деталью контроля первый и второй раз соответственно. Признак 2 является основанием отправки детали в брак и исключения её из производства.

Начало сегмента задания времени моделирования и расчёта результатов моделирования построено аналогично этому же сегменту модели п. 1.1.

Для счёта количества готовых и забракованных деталей введены метки EndOper1 и EndOper соответственно. Поскольку эти количества накапливаются за все прогоны, то для получения средних значений они делятся на число прогонов X$Prog, округляются до целого процедурой INT и заносятся в сохраняемые ячейки NDet и Brak соответственно. Далее эти средние значения используются для вычисления относительных долей готовых DoljaDet и забракованных DoljaBrak деталей. Среднее время SDet изготовления одной детали определяется как отношение абсолютного модельного времени AC1 к количеству подготовленных деталей за все прогоны, т.е. к N$EndOper1.

Это было бы правильно, если бы не было предварительных прогонов модели. Модельное время этих прогонов не должно учитываться при определении среднего времени изготовления детали. Его нужно запомнить по завершении предварительных прогонов. Для этого введена команда

SAVEVALUE	AC2,AC1	; Время предварительных прогонов

После окончания основных прогонов производится расчёт:

SAVEVALUE SDet,((AC1-X$AC2)/N$EndOper1)	; Среднее время изготовления одной детали, мин

Проведение исследований

Полагаем, что вы ввели программу модели, исправили ошибки и выполнили указанное количество прогонов модели. Фрагмент отчёта приведен ниже.

SAVEVALUE       RETRY        VALUE
 PROG             0      16641.000
 NDET             0          9.000
 BRAK             0          3.000
 DOLJABRAK        0          0.279
 DOLJADET         0          0.721
 SDET             0         48.559

В результате решения прямой задачи получим, что за 8 часов цехом будет изготовлено деталей, относительная доля готовых деталей составит DoljaDet = 0,721, а среднее время изготовления одной детали SDet = 48,559 мин. При этом будет забраковано Brak = 3 детали, относительная доля которых составит DoljaBrak = 0,2279.

Фрагмент отчёта, если не использовать процедуру INT, т.е. не округлять до целого количество изготовленных и количество забракованных деталей:

SAVEVALUE       RETRY        VALUE
 PROG             0      16641.000
 NDET             0          9.885
 BRAK             0          3.821
 DOLJABRAK        0          0.279
 DOLJADET         0          0.721
 SDET             0         48.559

За 8 часов цехом будет изготовлено Ndet = 9,885 деталей, относительная доля готовых деталей DoljaDet = 0,721 и среднее время изготовления одной детали SDet = 48,559 мин останутся такими же. При этом будет забраковано Brak = 3,821 деталей, относительная доля которых от общего количества готовых и забракованных DoljaBrak = 0,279 также не изменится.

Замечание. Если вы вместо 1000 укажите 100 предварительных прогонов и запустите модель, то получите тот же результат.

Решение обратной задачи

Целью обратной задачи является определение среднего времени на изготовление какого-то количества деталей. Для проверки работоспособности модели возьмём количество деталей, полученных в результате решения прямой задачи, т.е. Det = 9.

Особенности построения программы модели

Модель для решения обратной задачи приведена ниже.

; Модель процесса изготовления деталей. Обратная задача

…

;	Имитация выполнения 3-й операции
	ASSIGN		2,3	; Код 3 в Р2-признак 3-й операции
Oper3	QUEUE	P2				; Встать в очередь
	SEIZE		Konveer3	; Начать третью операцию
	DEPART		P2				; Покинуть очередь
	ADVANCE		(Exponential (23,0,T3)) ; 3-я операция
	RELEASE		Konveer3		; Закончить 3-ю операцию
	ADVANCE		(Exponential (23,0,Tk3)); Контроль 3-й операции
	TRANSFER	q3_,,Sboi 	; Брак на пункт контроля
	TRANSFER	,Met2			; Готовые детали
; Сегмент имитации работы пункта контроля
Sboi	QUEUE		Kont			; В очередь на пункт контроля
	SEIZE		Kontr		; Занять пункт контроля
	DEPART		Kont			; Покинуть очередь на пункт контроля
	ADVANCE		(Exponential(23,0,Tk)); Окончательный контроль
	RELEASE		Kontr		; Освободить пункт контроля
	TRANSFER	q4_,,EndOper	; В окончательный брак
	TEST E		P1,1,EndOper	; Если второй раз, то в окончательный брак
	ASSIGN		1,2	; Код 2 в Р1-деталь пойдёт второй раз
Met1	TRANSFER	,(Met1+P2)
	TRANSFER	,Oper1		; Повторно на 1-ю операцию
	TRANSFER	,Oper2		; Повторно на 2-ю операцию
	TRANSFER	,Oper3		; Повторно на 3-ю операцию
EndOper	TERMINATE		; Счет брака
; Сегмент завершения моделирования и расчета результатов
Met2	TEST L	X$Prog,TG1,Met3	; Если условие выполняется, то
	SAVEVALUE Prog,TG1	  ; X$Prog=TG1 счетчику завершений
Met3	SAVEVALUE	NDet+,1		  ; Счет количества готовых деталей
	TEST E	X$NDet,Det,Ter1	; Если готово Det деталей, зафиксировать один прогон
  	TEST E	TG1,1,Met4 ; Если в счетчике завершений 1, то расчет результатов моделирования
	SAVEVALUE	Brak,(N$EndOper/X$Prog) ; Количество забракованных деталей, шт.
	SAVEVALUE	DoljaBrak,(X$Brak/(X$Brak+Det); Общая доля брака
	SAVEVALUE	DoljaDet,(Det/(X$Brak+Det))	; Доля готовых деталей
	SAVEVALUE	Brak,(INT(X$Brak)) ; Количество забракованных деталей (целое), шт.
	SAVEVALUE	TDet,(((AC1-X$AC2)/X$Prog)/60); Среднее время изготовления Det деталей, час
	SAVEVALUE SDet,((X$TDet/Det)#60); Среднее время изготовления одной детали, мин
	SAVEVALUE	AC2,AC1	; Время предварительных прогонов
	SAVEVALUE	X$Prog,0	; Обнуление ячейки X$Prog
Met4	SAVEVALUE	NDet,0		; Обнуление X$NDet
	TERMINATE	1		; Из счётчика завершений минус 1
Ter1	TERMINATE			; Вывод вспомогательных транзактов
	START	1000,NP	; Число предварительных прогонов модели
	RESET				; Сброс статистики
	START	16641	; Число основных прогонов модели

В приведенной программе модели для решения обратной задачи в целях сокращения исключён текст до части, имитирующей выполнение 3-й операции, так как он такой же, как и в программе модели для решения прямой задачи. Единственное отличие состоит в том, что в исходные данные следует добавить команду для задания количества деталей, которые нужно изготовить:

Det	EQU		9		; Количество деталей, которые нужно изготовить

Округление до целого количества забракованных деталей производится после расчёта доли готовых и забракованных деталей. Если иначе, то расчёт долей будет некорректным.

В программе модели прямой задачи годные детали после выполнения 3-й операции подсчитывались. Имитирующие их транзакты уничтожались:

EndOper1		TERMINATE			; Счёт готовых деталей

В программе модели обратной задачи годные детали нужно отправить в сегмент организации завершения моделирования. Для этого приведенный только что блок счёта готовых деталей заменён следующим (в тексте программы выше он выделен жирным):

TRANSFER	,Met2			; Готовые детали

Сегмент имитации работы пункта контроля остаётся неизменным. Остановимся на сегменте завершения моделирования и расчета результатов.

Сохраняемая ячейка NDet служит для счёта текущего количества изготовленных деталей. Как только выполняется условие X$NDet = Det, фиксируется один прогон модели. Det - переменная пользователя, которой задаётся количество деталей, время подготовки которых нужно определить.

Вам уже известно, что модельное время предварительных прогонов не должно учитываться при расчёте среднего времени изготовления 9 деталей. Поэтому оно запоминается в сохраняемой ячейке X$AC2, а при расчте вычитается из AC1:

SAVEVALUE	TDet,(((AC1-X$AC2)/X$Prog)/60)	; Среднее время изготовления Det деталей, час

Проведение исследований

Фрагмент отчёта приведен ниже:

SAVEVALUE     RETRY        VALUE
 PROG           0      16641.000
 BRAK           0          3.000
 DOLJABRAK      0          0.279
 DOLJADET       0          0.721
 TDET           0          7.266
 SDET           0         48.443

В результате решения обратной задачи получим, что деталей будут изготовлены цехом за TDet = 7,266 часа, относительная доля которых составит DoljaDet = 0,721, а среднее время изготовления одной детали SDet = 48,443 мин. При этом будет забраковано Brak = 3 детали, относительная доля которых составит DoljaBrak = 0,279.

Замечание. Если вы замените 1000 предварительных прогонов на 100 и запустите модель, то получите: 
SAVEVALUE       RETRY        VALUE
 PROG             0      16641.000
 BRAK             0          3.000
 DOLJABRAK        0          0.278
 DOLJADET         0          0.722
 TDET             0          7.256
 SDET             0         48.374

Видно, что результаты моделирования изменились незначительно. Но если эти изменения для вас несущественны, можно оставить указанное число предварительных прогонов модели в дальнейших исследованиях.

Проведение экспериментов

В главе 1 был проведен дисперсионный анализ с имитационной моделью, предназначенной для решения прямой задачи. Здесь же мы проведём дисперсионный анализ с моделью, решающей обратную задачу.

Исследовать влияние качества$$q_1, q_2, q_3, q_4$$ выполнения операций на время изготовления D деталей. Значения уровней факторов приведены в Табл. 2.2.

Уровни факторовФакторы
$$q_1$$$$q_2$$$$q_3$$$$q_4$$
Нижний0,10,150,10,2
Верхний0,250,350,20,9

Результаты моделирования необходимо получить с точностью $$\varepsilon = 1$$ мин и доверительной вероятностью $$\alpha = 0,99$$. Но поскольку остаётся условие определения относительного числа подготовленных деталей, то количество прогонов остаётся равным 16641, что и в модели для решения прямой задачи.

Некоторые особенности построения для такого случая модели были изложены в п. 2.1.2.1. Однако показатели, которые там определялись в дисперсионном анализе, не были временными. А это является существенным в построении сегмента организации завершения моделирования.

Поскольку результатом моделирования является оценка математического ожидания времени TDet изготовления Det деталей, то в ее вычислении используется абсолютное модельное время АС1 (системный числовой атрибут). При проведении дисперсионного анализа встроенный генератор эксперимента имеет две команды START, а между ними - команда RESET. Команда RESET не влияет на абсолютное модельное время. Поэтому АС1 будет суммой абсолютного модельного времени предварительных прогонов до установившегося режима, обозначим его АС2, и абсолютного модельного времени, пусть АС3, основных прогонов, в ходе которых собирается интересующая нас статистика. Нам для расчетов нужно АС3. Для его получения в программу введены строки:

SAVEVALUE AC3,(AC1-X$AC2) SAVEVALUE AC2,AC1

После предварительных прогонов в ячейке X$Prog сохранится указанное в первой команде START количество прогонов. Эта ячейка используется в первой строке рассматриваемого сегмента и её содержимое должно быть равным нулю. В противном случае модель будет работать неверно. Для предотвращения ошибки введена строка:

SAVEVALUE X$Prog,0

Замечание. Если предварительное число прогонов модели меньше числа основных прогонов, то можно обойтись и без этой команды.

Проведите эксперимент. Как проводится дисперсионный анализ, вы уже знаете. Теме не менее, установите необходимые данные эксперимента согласно Рис. 2.2. Укажите число предварительных прогонов 1000 вместо 100, установленных по умолчанию.

Результаты эксперимента показаны на Рис. 2.3. Видно, что все четыре фактора существенные. Наибольшее влияние на функцию отклика оказывает фактор В, что вполне логично, так как из первых трёх он имеет наибольший верхний уровень, т. е. наибольшую долю брака. Наименьшую значимость имеет фактор С, что также объясняется более низким значением доли брака.

Измените непосредственно в процедуре запуска сгенерированного Plus-эксперимента количество предварительных прогонов с 1000 на 100 и запустите модель. Вы получите практически те же самые результаты, например, Grand Mean = 9,006 вместо 9,017.

(рис 2.2) Диалоговое окно (заполненное) Screening Experiment Generator (Генератор отсеивающего эксперимента) (рис 2.3) Результаты отсеивающего эксперимента

Модель в AnyLogic

AnyLogic-модель процесса изготовления в цехе деталей будет включать согласно представлению как система массового обслуживания (Рис. 2.1) следующие сегменты:

  • исходные данные;
  • подготовка заготовки;
  • операция 1;
  • операция 2;
  • операция 3;
  • пункт окончательного контроля;
  • склад готовых деталей;
  • склад бракованных деталей.
  • результаты моделирования.
    •

    Исходные данные. Использование массивов

    Для ввода исходных данных используем элементы Параметр.

  • Выполните команду Файл/Создать/Модель на панели инструментов.
  • В поле Имя модели диалогового окна Новая модель введите Изготовление_в_цехе_деталей. Выберите каталог, в котором будут сохранены файлы вашей модели.
  • Щёлкните кнопку Готово.
  • Создайте область просмотра для размещения элементов сегмента Цех.
  • Из палитры Презентация перетащите элемент Область просмотра.
  • На панели Свойства в поле Имя: введите цех.
  • Задайте Выравнивать по: Верхн. левому углу.
  • Выберите режим масштабирования из выпадающего списка Масштабирование: Подогнать под окно.
  • На странице Местоположение и размер введите в поля X: 0, Y: 0, Ширина: 780, Высота: 530.
  • Перетащите элемент Скруглённый прямоугольник. На странице Местоположение и размер установите: X: 280, Y: 300, Ширина: 250, в поле Высота: 220.
  • Перетащите элемент text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст: введите Исходные данные.
  • В Палитре выделите Основная. Перетащите элементы Параметр на элемент с именем Исходные данные. Разместите их так, как показано на Рис. 2.4. Значения свойств установите согласно Табл. 2.3. На Рис. 2.4, как вы, наверное, уже заметили, два элемента Параметр отличаются от остальных. Они используются для ввода данных Табл. 2.1 как одномерных массивов.
    •  (рис 2.4) Размещение элементов Параметр для ввода исходных данных
    Элементы и их свойства
    ПараметрПараметр
    ИмяТипЗначение по умолчаниюИмяТипЗначение по умолчанию
    Tndouble35Tk1double4
    T1double30Tk2 double5
    T2double25Tk3double15
    T3double35Tkdouble8
    q1double0,12врМодdouble480
    q2double0,15колПрог double16641
    q3double0,1
    q4double0,8

    Создайте размерности массивов. В данном случае они одинаковые. Элементов в одной строке Табл. 2.1 шесть. Предположим, что число видов заготовок может увеличиться до 10. Значит размерность одного массива 10 элементов.

  • Щёлкните правой кнопкой мышки в панели Проекты и в контекстном меню выберите Создать/Размерность.
  • В открывшемся окне Размерность в поле Имя введите КолВарЗаг.
  • Установите Тип размерности: Диапазон.
  • В открывшееся поле Диапазон: введите 1-10.
  • Щёлкните Готово.
    •

    Теперь создайте непосредственно массивы. Начните с массива верВарЗаг для вероятностей появления видов заготовок.

  • Из Палитры Основные перетащите элемент Параметр.
  • На странице Основные панели Свойства в поле Имя: введите верВарЗаг. Тип: double.
  • Установите флажок Массив. Откроется окно Размерности (Рис. 2.5). Щёлкните по расположенной справа от окна и подсвеченной зелёным кнопке. (рис 2.5) Окно элемента Параметр - массива
  • Откроется окно Edit dimensions (Рис. 2.6). В окошке Возможные размерности: выделите КолВарЗаг.
  • Щёлкните по кнопке . Размерность КолВарЗаг появится в окошке Выбранные размерности.
  • Закройте окно. Вы вернётесь на панель Свойства. В окошке Размерности вы увидите размерность КолВарЗаг.
  • Щёлкните Редактировать значения массива. Откроется одноимённое диалоговое окно (2.7 ). (рис 2.6) Окно Выбор размерности (рис 2.7) Окно Редактирование значений массива
  • В левой части окна стрелками показано размещение элементов массива. Оставим горизонтальное. Элементы массива имеют разные значения. Поэтому не используем [ВСЕ].
  • В правой части окна введите значения элементов массива: 
    0.05,0.18,0.34,0.56,0.85,1,0,0,0,0

    Обратите внимание, что данные из первой строки Табл. 2.1 введены в порядке возрастания, причём, второй элемент = первый элемент Табл. 2.1 + второй Табл. 2.1, третий = второй + третий Табл. 2.1 и т.д. Эта особенность будет учтена в последующем программном коде. Хотя можно было бы ввести и так, как в Табл. 2.1.

  • Щёлкните ОК. Вы вернётесь на панель Свойства. В поле Значение по умолчанию: появятся введённые вами значения шести элементов массива. Остальные четыре элемента равны нулю. Обратите также внимание на то, что элементы массива заключены в {…}.
  • Аналогичным образом создайте второй массив с именем срВрПодгЗаг для среднего времени подготовки заготовки.
  • В поле Значение по умолчанию: должно быть: 
    {10,14,21,22,28,25,0,0,0,0}
    •

    Построение событийной части модели

    В событийную (функциональную) часть модели включим указанные ранее сегменты. Поскольку построение модели это итерационный процесс, то размещение сегментов и объектов AnyLogic будем корректировать до тех пор, пока не посчитаем достаточным их взаимное расположение для корректной с нашей точки зрения работы модели и её презентации.

    Начнём с сегмента имитации процесса подготовки заготовки.

    Подготовка заготовки

    Данный сегмент предназначен для имитации поступления заготовки, ожидания в очереди, имитации непосредственно подготовки заготовки и отправки на выполнение первой операции.

  • В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент Прямоугольник. На странице Местоположение и размер установите: X: 20, Y: 300, Ширина: 240, в поле Высота: 150.
  • Перетащите элемент text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст: введите Подготовка заготовки (Рис. 2.8).
  • В Палитре выделите Библиотека моделирования процессов. Перетащите объект source на диаграмму т Main и разместите в прямоугольнике с именем Подготовка заготовки.
  • Для записи и хранения параметров детали в дополнительные поля заявок нужно создать нестандартный класс заявки. Создайте класс заявки Detail. (рис 2.8) Сегмент Подготовка заготовки
  • В панели Проект Щёлкните правой кнопкой мыши элемент модели верхнего уровня дерева и выберите Создать Java класс.
  • Появится диалоговое окно Новый Java класс. В поле Имя: введите имя нового класса Detail.
  • В поле Базовый класс: выберите из выпадающего списка Entity в качестве базового класса. Щёлкните кнопку Далее.
  • Появится вторая страница Мастера создания Java класса. Добавьте следующие поля Java класса, которые потребуются в дальнейшем при разработке модели: 
    double n;
double a;
double Tn1;

    Поле n будет использоваться для занесения номера выполняемой с деталью операции. Эти номера необходимы для определения операций, на которые нужно повторно отправить детали с пункта окончательного контроля. Поле a предназначено для занесения кода первого или повторного выполнения операций.

  • Оставьте выбранными флажки Создать конструктор и Создать метод toString().
  • Щёлкните кнопку Готово. Появится редактор кода и автоматически созданный код вашего Java класса. Закройте код.
  • Теперь нужно преобразовать Java класс в тип агента. Для этого щёлкните правой кнопкой мыши в панели Проект только что созданный Java класс и в контекстном меню выберите Преобразовать Java класс в тип агента.
  • Появится окно c автоматически созданными параметрами нестандартного типа заявок Detail.
  • Из Палитры Основная перетащите на сегмент Исходные данные элемент Переменная. На странице Основные панели Свойства дайте Имя: b, установите Тип: double.
  • Выделите объект source. На странице Основные панели Свойства установите свойства согласно Рис. 2.9.

    В коде, приведенном ниже, который вы ввели в поле свойства Действия При выходе:, используются данные созданных ранее двух массивов.

    entity.n=uniform_pos();
if (entity.n <= верВарЗаг.get(1)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(1);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(1)  entity.n 
<= верВарЗаг.get(2)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(2);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(2)  entity.n
<= верВарЗаг.get(3)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(3);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(3)  entity.n 
<= верВарЗаг.get(4)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(4);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(4)  entity.n 
<= верВарЗаг.get(5)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(5);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(5)  entity.n
<=верВарЗаг.get(6)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(6);
    (рис 2.9) Объект source с установленными свойствами
  • Выделите объект queue и на странице Основные панели Свойства установите свойства:
  • Имя: очЗаг
  • Тип заявки: Detail
    •
  • Максимальная вместимость: установить флажок.
  • Выделите объект delay и на странице Основные панели Свойства установите свойства:
  • Имя: подЗаг
  • Тип заявки: Detail
  • Тип: Определённое время
  • Время задержки: exponential (1/entity.Tn1)
  • Вместимость: 1
  • Действия При выходе: entity.a = 1;

    • Сегменты Операция 1, Операция 2, Операция 3

    Каждый из сегментов операций 1, 2 и 3 предназначен для имитации выполнения соответствующей операции, включающей ожидание в очереди, непосредственно выполнение операции, контроль её качества, отправку на пункт окончательного контроля в случае брака, приём на повторное выполнение операции и контроль.

  • Из палитры Презентация Перетащите три элемента Прямоугольник так, как на Рис. 2.10. На странице Местоположение и размер панели Свойства введите: для первого прямоугольника X: 20, Y: 60; для второго - X: 280, Y: 60; для третьго - X: 530, Y: 60. Для всех Ширина: 240, Высота: 180.
  • Перетащите три элемента text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст: каждого из них введите Операция 1, Операция 2, Операция 3 соответственно (Рис. 2.10).
  • Из Библиотеки моделирования процессов перетащите для каждого сегмента два объекта queue, два объекта delay и один объект selectOutput, разместите и соедините как на Рис. 2.10.
  • Выделите поочередно объекты, начиная с объекта queue сегмента Операция 1, и на странице Основные панели Свойства установите свойства согласно Рис. 2.10 и Табл. 2.4.
    •

    На сегменте Операция 1 поясним принятые имена объектов: очОп1 - очередь на операцию 1; выпОп1 - имитация выполнения операции 1; очКонОп1 - очередь на контроль после операции 1; конОп11 - имитация контроля после операции 1; конОп12 - розыгрыш результата контроля.

    (рис 2.10) Добавлены сегменты Операция 1, Операция 2, Операция 3
    Объект СвойстваЗначения
    Сегмент Операция 1
    queueИмяочОп1
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимостьУстановите флажок
    delayИмявыпОп1
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/T1)
    Вместимость1
    queue1ИмяочКонОп1
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимостьУстановите флажок
    delay1ИмяконОп11
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/Tk1)
    Вместимость1
    Действия При выходеentity.n = 1;
    selectOutputИмяконОп12
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается Заданной вероятностью
    Вероятность1-q1
    Сегмент Операция 2
    queueИмяочОп2
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимостьУстановите флажок
    delayИмявыпОп2
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/T2)
    Вместимость1
    queue1ИмяочКонОп2
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимостьУстановите флажок
    delay1ИмяконОп21
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/Tk2)
    Вместимость1
    Действия При выходеentity.n = 2
    selectOutputИмяконОп22
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается Заданной вероятностью
    Вероятность1-q2
    Сегмент Операция 3
    queueИмяочОп3
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимость Установите флажок
    delayИмявыпОп3
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/T3)
    Вместимость1
    queue1ИмяочКонОп3
    Тип заявкиDetail

    Создание нового активного объекта

    На Рис. 2.10 показаны четыре функциональных сегмента модели, которые построены с использованием 18 объектов AnyLogic. Если вы начнёте создавать очередной сегмент, то после перетаскивания второго объекта появится сообщение: Ограничение ознакомительной версии: нельзя создавать более 20 вложенных объектов. Поэтому остальные сегменты модели нам нужно разместить на втором активном объекте. Создайте этот объект.

  • На панели Проекты Щёлкните правой кнопкой мыши Main, с которым вы работаете в данный момент, и выберите из контекстного меню Создать/Тип агента.
  • Откроется окно Шаг 1. Создание нового типа агента.
  • Оставьте Не использовать шаблоны типов агентов.
  • Задайте в поле Имя нового агента: Kontrol.
  • Если нужно, в поле Описание: введите описание сущности, моделируемой этим типом агента.
  • Щёлкните кнопку Готово.
    •

    Создание экземпляра нового типа агента

    Согласно логике процесса изготовления деталей надо после выполнения каждой из трёх операций в случае брака отправить забракованные детали на пункт окончательного контроля. С последнего получить и отправить детали на повторное выполнение тех операций, после которых они были забракованы. Кроме того, готовые детали необходимо передать на склад готовых деталей. Таким образом, для связи с активным объектом Main потребуются семь портов (3+3+1).

    Создайте экземпляр нового типа агента Kontrol.

  • Из Палитры Основная перетащите элемент Порт и разместите сверху в левом ряду (Рис. 2.8).
  • На странице Основные панели Свойства имя port замените именем наОп1.
  • Скопируйте элемент Порт с именем наОп1.
  • Вставьте два элемента Порт (см. Рис. 2.11). При вставке последовательно будут изменяться их имена: наОп2, наОп3. (рис 2.11) Порты
  • Из Палитры Основная перетащите элемент Порт и разместите сверху в правом ряду (см. Рис. 2.11).
  • На странице Основные панели Свойства имя port замените именем брОп1 (идентификатор означает, что через этот порт отправляются бракованные детали после операции 1 на пункт окончательного контроля).
  • Скопируйте элемент Порт с именем брОп1.
  • Вставьте два элемента Порт (см. Рис. 2.11).
  • Из Палитры Основная перетащите элемент Порт и разместите внизу в правом ряду (см. Рис. 2.11).
  • На странице Основные панели Свойства имя port замените именем готДет.
  • По мере размещения элементов Порт они автоматически будут объединяться прямоугольником (с пунктирными линиями) и появится надпись Значок.
  • Возвратитесь на Main. На панели Проект выделите Kontrol, перетащите на тип агента Main экземпляр типа агента Kontrol, разместите как на Рис. 2.12.
  • Экземпляр нового типа агента Kontrol создан. На странице Основные панели Свойства уберите флажок Отображать имя и в поле Имя: введите на_контроль.
  • В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент Прямоугольник и разместите как на Рис. 2.12. На странице Местоположение и размер панели Свойства введите: X: 570, Y: 270, Ширина: 140, Высота: 220.
  • Перетащите элемент text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст введите На окончательный контроль.
    •

    Теперь для движения заявок-деталей в модели необходимо надлежащим образом соединить входы и выходы объектов сегментов Операция 1, Операция 2 и Операция 3 с портами.

  • Соедините выходы F (false) объектов конОп12, конОп22, конОп32 с портами брОп1, брОп2, брОп3 соответственно.
  • Соедините порты наОп1, наОп2, наОп3 с входами объектов очОп1, очОп2, очОп3 соответственно.
  • Соедините выход Т (true) объекта конОп32 сегмента Операция 3 с портом готДет.
    •

    На Рис. 2.12 вы видите ещё объекты. Перейдём к размещению их на агенте верхнего уровня Main.

    (рис 2.12) Main с сегментами модели и экземпляром типа агента Kontrol

    Создание области просмотра

    В случае сложных моделей, активные объекты которых содержат большое количество элементов, может возникнуть неудобство: все элементы активного объекта могут просто физически не поместиться в ту область диаграммы, которая будет отображена в окне презентации во время выполнения модели.

    Версия 7 AnyLogic предоставляет в распоряжение пользователей специальный элемент для решения этой проблемы - область просмотра. С помощью этого элемента вы можете выделить на диаграмме активного объекта некоторые области, содержащие логически обособленные группы элементов или участки диаграммы. Задав такие области, вы сможете легко переключаться между ними во время выполнения модели с помощью специальных средств навигации, что позволит быстро переходить к тому или иному участку диаграммы активного объекта. При этом в окне презентации запущенной модели будут отображаться те элементы активного объекта, которые попали в заданную вами ранее и сделанную в текущий момент активной область просмотра.

    Используем две области просмотра. В первой области просмотра разместим объекты первых пяти сегментов (см. Рис. 2.12), во второй - сегменты Пункт окончательного контроля, Склад готовых деталей и Склад бракованных деталей.

    Создайте область просмотра на диаграмме типа агента Main для размещения объектов сегмента Постановка на дежурство.

  • В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент Область просмотра.
  • Вы увидите на диаграмме значок якоря этой области просмотра . Чтобы в дальнейшем изменить свойства этой области, Вам нужно будет выделить этот значок мышью.
  • Перейдите на страницу Основные панели Свойства.
  • В поле Имя: введите zex.
  • Задайте, как будет располагаться область просмотра относительно ее якоря, с помощью элемента управления Выравнивать по: Верхн. левому углу.
  • Выберите режим масштабирования из выпадающего списка Масштабирование: Подогнать под окно.
  • На странице Местоположение и размер установите: X: 0, Y: 0, Ширина: 780, Высота: 530.
    •

    Переключение между областями просмотра

    Области просмотра используются как для навигации по графическому редактору во время создания модели, так и для навигации по окну презентации во время выполнения модели.

    Чтобы перейти к другой области просмотра в режиме создания модели:

  • Щёлкните мышью в графическом редакторе, чтобы сделать его активным.
  • Щёлкните по кнопке панели инструментов Области просмотра и выберите из выпадающего списка, к какой именно области просмотра вы хотите перейти.
    •

    Чтобы перейти к другой области просмотра в режиме выполнения модели:

  • Щёлкните правой кнопкой мыши в области обрисовки окна презентации, выберите пункт контекстного меню Область и, затем выберите из списка, к какой именно области просмотра вы хотите перейти.
  • Или же щёлкните кнопку панели инструментов Показать область... и выберите из выпадающего списка, к какой именно области просмотра вы хотите перейти (эта кнопка принадлежит секции панели инструментов Вид, и возможно, чтобы она стала видна, вам нужно будет вначале показать эту секцию панели инструментов).
    •

    Вы можете также добавлять свои собственные элементы презентации, щелчком на которых будет производиться переход к той или иной области просмотра. Воспользуйтесь последним.

  • В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент text, разместите и введите в поле Текст: Цех, как на Рис. 2.12.
  • Перетащите второй элемент text, разместите и введите в поле Текст: Пункт окончательного контроля.
  • На панели Свойства раскройте Специфические и в поле Действие по щелчку: введите следующий Java код: на_контроль.kontr.navigateTo();
    •

    Во введённом коде на_контроль - имя экземпляра нового типа агента Kontrol, а kontr - имя области просмотра, которую мы создадим позднее на новом типе агента Kontrol.

    На Рис. 2.13 показан тип агента Kontrol с размещёнными на нём тремя сегментами модели. Создадим эти сегменты.

    (рис 2.13) Тип агента Kontrol с размещёнными на нём тремя сегментами

    Пункт окончательного контроля

  • Из Презентации перетащите три элемента Прямоугольник и разместите так, как на Рис. 2.10. На странице Местоположение и размер панели Свойства для верхнего прямоугольника введите: X: 110, Y: 70, Ширина: 580, Высота: 240. Для нижних прямоугольников: X: 190, Y: 330, Ширина: 250, Высота: 140; X: 460, Y: 330, Ширина: 250, Высота: 140.
  • Перетащите три элемента text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст: каждого из них вместо имеющегося там слова text введите Пункт окончательного контроля, Склад готовых деталей, Склад бракованных деталей соответственно (Рис. 2.13).
  • Из Библиотеки моделирования процессов перетащите два объекта selectOutput, объект queue, объект delay и один объект selectOutput5, разместите в верхнем прямоугольникe и соедините так, как показано на Рис. 2.13. Порты брОп1, брОп2 и брОп3 соединяются с входом объекта selectOutput. Выход T (true) объекта окКон3 соединяется с входом объекта selectOutput5.
  • Выделите поочередно объекты, начиная с левого объекта selectOutput, и на странице Основные панели Свойства установите свойства согласно Рис. 2.13 и Табл. 2.5. Во всех объектах должен быть установлен флажок Отображать имя и На презентации.
    •
    ОбъектСвойстваЗначения
    selectOutputИмяокКон1
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается При выполнении условия
    Условиеentity.a<2
    queueИмяочКон
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимость Установите флажок
    delayИмяокКон2
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/main.Tk)
    Вместимость1
    selectOutputИмяокКон3
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается Заданной вероятностью
    Вероятность1-main.q4
    Действия При выходе(true)entity.a=2
    selectOutput5Имяраспределитель
    Тип заявкиDetail
    Использовать:Условия
    Условие 1entity.n==1
    Условие 2entity.n==2
    Условие 3entity.n==3
    Максимальная вместимость Установите флажок
    delay1ИмяконОп31
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/Tk3)
    Вместимость1
    Действия При выходеentity.n = 3
    selectOutputИмяконОп32
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается Заданной вероятностью
    Вероятность1-q3

    Склад готовых деталей. Вывод результатов моделирования

  • Из библиотеки Основная перетащите на левый нижний прямоугольник три элемента Переменная. На странице Основные панели Свойства в поле Имя: каждого элемента введите соответствующие имена, показанные на Рис. 2.13. Установите Тип: double.
  • Из Библиотеки моделирования процессов перетащите объект sink.
  • На странице Основные установите следующие свойства:
  • Имя: склГотДет
  • Отображать имя сбросьте флажок;
  • Тип заявки: Detail
  • Действия При входе
    •  
    готДетали = склГотДет.count()/main.колПрог;
доляГотДет = готДетали/(готДетали + бракДетали);
срВрПодгДет = (main.врМод*main.колПрог)/склГотДет.count();

    Код предназначен для расчёта результатов моделирования: абсолютного готДетали и относительного доляГотДет количества готовых деталей, среднего времени срВрПодгДет подготовки одной детали.

  • Из библиотеки Картинки перетащите картинку Склад и разместите как на Рис. 2.13.

    • Склад бракованных деталей. Вывод результатов моделирования

  • Из библиотеки Основная перетащите на правый нижний прямоугольник два элемента Переменная. На странице Основные панели Свойства в поле Имя: каждого элемента введите соответствующие имена, показанные на Рис. 2.13. Тип: double.
  • Из Библиотеки моделирования процессов перетащите объект sink.
  • На странице Основные панели Свойства установите следующие свойства:
  • Имя: склБракДет
  • Отображать имя сбросьте флажок;
  • Тип заявки: Detail
  • Действия При входе
    •  
    бракДетали = склБракДет.count()/main.колПрог;
доляБрДет = бракДетали/(готДетали+бракДетали);

    Код предназначен для расчёта результатов моделирования: абсолютного бракДетали и относительного доляБрДет количества бракованных деталей.

  • Из библиотеки Картинки перетащите картинку Склад и разместите как на Рис. 2.13.

    • Так как все исходные данные размещены на диаграмме типа агента Main, то ссылка на них из диаграммы Kontrol, производится, например, так: main.колПрог;

    Создание областей просмотра и переключение между ними

  • Из библиотеки Презентация перетащите элемент Область просмотра.
  • Перейдите на страницу Основные панели Свойства.
  • В поле Имя: введите kontr.
  • Задайте, как будет располагаться область просмотра относительно ее якоря, с помощью элемента управления Выравнивать по: Верхн. левому углу.
  • Выберите режим масштабирования из выпадающего списка Масштабирование: Подогнать под окно.
  • На странице Местоположение и размер панели Свойства введите: X: 30, Y: 10, Ширина: 670, Высота: 480.
  • Сбросьте флажок Исключить, если он был установлен.
  • Перетащите элемент text, разместите и введите в поле Текст: Цех, как на Рис. 2.13.
  • На панели Свойства раскройте Специфические и в поле Действие по щелчку: введите следующий Java код: main.zex.navigateTo();
  • Перетащите второй элемент text, разместите и введите в поле Текст: Пункт окончательного контроля.
  • Теперь в ходе моделирования вы можете перемещаться между двумя областями просмотра. Чёрный цвет, например, Цех, означает, что открыта область просмотра, на которой размещен Пункт окончательного контроля. При этом цвет названия Пункт окончательного контроля другой.
    •

    Добавление элементов для проведения исследований

    Для удобства считывания статистических данных о коэффициентах использования (загрузки) пункта подготовки заготовок и пунктов выполнения операций 1…3 дополним модель элементами Переменная и необходимыми java-кодами.

  • Из Презентации перетащите элемент Скругленный прямоугольник на диаграмму Kontrol и разместите как на Рис. 2.14. Можно было бы всё это сделать на диаграмме Main, но тогда бы пришлось каждый раз после проведения эксперимента для считывания результатов переключаться между областями просмотра.
  • Перетащите элемент text, разместите и введите в поле Текст: Коэффициенты использования.
  • Из библиотеки Основная перетащите элемент Переменная. Разместите и дайте имя коэфИспПодЗаг, как на Рис. 2.14. Оставьте тип double.
  • Перетащите ещё один элемент Переменная и дайте ему имя коэфИспВыпОп1. Оставьте тип double.
  • Скопируйте элемент с именем коэфИспВыпОп1. Вставьте ещё два таких элемента, которым системой будут присвоены имена коэфИспВыпОп2 и коэфИспВыпОп3 (см. Рис. 2.14). Тип будет double.
  • Далее при вводе в свойства соответствующих объектов нужных кодов следует также на странице Специфические установливать флажки Включить сбор статистики. (рис 2.14) Добавлены элементы для вывода коэффициентов использования
  • Выделите объект подЗаг. В поле Действия При выходе добавьте код: 
    на_контроль.коэфИспПодЗаг=
подЗаг.statsUtilization.mean();
  • Выделите объект выпОп1. В поле Действия При выходе введите код: 
    на_контроль.коэфИспВыпОп1=
выпОп1.statsUtilization.mean()
  • Выделите объект выпОп2. В поле Действия При выходе введите код: 
    на_контроль.коэфИспВыпОп2=
выпОп2.statsUtilization.mean()
  • Выделите объект выпОп3. В поле Действия При выходе введите код: 
    на_контроль.коэфИспВыпОп3=
выпОп3.statsUtilization.mean()
  • Время подготовки заготовки и время выполнения операций даны в мин. Возьмём 1 ед. мод. вр. = 1мин.

    Рассчитаем количество прогонов, которые нужно выполнить в каждом наблюдении. При этом примем относительное количество готовых деталей как ожидаемую вероятность. Поскольку она заранее не известна, то расчёт проведём для худшего случая:

    $$N=t^2_\alpha \cdot \frac{\sigma ^2}{\varepsilon ^2}=2,58^2\cdot \frac{0,5(1-0,5)}{0,01^2}=6,656\frac{0,25}{0,0001}\approx 66641.$$
  • Перейдите на диаграмму Main. В панели Проекты выделите Simulation:Main.
  • На странице Модельное время установите Виртуальное время (максимальная скорость). В поле Остановить: из выпадающего списка выберите В заданное время.
  • В поле Конечное время введите 7987680 (480*16641 = 7987680).
  • В AnyLogic начальное число генератора случайных чисел устанавливается один раз перед запуском модели. На странице Случайность установите Фиксированное начальное число (воспроизводимые прогоны). В поле Начальное число введите 23.
    •

    Интерпретация результатов моделирования

    Мы провели эксперименты, увеличив в AnyLogic модельное время в 16641 раз (в GPSS World в каждом эксперименте выполнено 16641 прогонов).

    Всего выполнено 8 экспериментов, результаты которых сведены в Табл. 2.6. Первый эксперимент соответствует постановке задачи. Результаты первого эксперимента представлены на Рис. 2.15 и в Табл. 2.6.

    В каждом следующем эксперименте параметры, установленные в предыдущем эксперименте, либо остаются неизменными, либо изменяются. Указываются только новые значения параметров в строке, предшествующей результатам следующего эксперимента. Например, во втором эксперименте уменьшено среднее время поступления заготовок с $$T_n = 35$$ до $$T_n = 30$$, а остальные параметры остались неизменными (Табл. 2.6).

    В экспериментах изменялись значения шести параметров. Кроме того, в восьмом эксперименте были уменьшены средние времена подготовки вариантов заготовок (значения элементов одномерного массива).

    Сравнительный анализ результатов экспериментов свидетельствует об адекватности GPSS World и AnyLogic7, так как их различия несущественны.

    Например, относительная доля готовых изделий и относительная доля забракованных отличаются на 0 … 0,002, а среднее время изготовления одной детали - на 0,023 … 0,238.

    Коэффиценты использования пункта подготовки заготовок и пунктов выполнения операций 1…3 в некоторых экспериментах или одинаковы, или различаются на 0,001 … 0,006.

    По результатам экспериментов (Табл. 2.6) можно сделать выводы об эффективности работы цеха по изготовлению деталей и обнаружить "узкие" места.

    Изменение параметров в каждом следующем эксперименте преследовало цель увеличения количества годных деталей и сокращения времени подготовки одной детали. Если в первом эксперименте готовых деталей было 9,916 (9,885), а среднее время изготовления одной детали 48,407 (48,559), то в последнем восьмом эксперименте цель была достигнута - 21,220 (21,161) и 22,620 (22,683) соответственно. При этом доля брака уменьшилась с 0,277 до 0,116.

    (рис 2.15) Вариант результатов моделирования
    Показатели функционирования цеха
    ПоказателиGPSS WorldAnyLogic6AnyLogic7
    1) согласно постановке задачи
    готДетали 9,8859,8829,916
    доляГотДет 0,7210,7230,723
    бракДетали3,8213,7783,804
    доляБрДет0,2790,2770,277
    срВрПодгДет48,55948,57348,407
    коэфИспПодЗаг0,6390,6380,64
    коэфИспВыпОп10,8790,8770,879
    коэфИспВыпОп20,6620,6580,664
    коэфИспВыпОп30,8010,8010,803
    $$\Delta_{11}$$ доляГотДет0,002
    $$\Delta_{12}$$ доляБрДет0,002
    $$\Delta_{13}$$ срВрПодгДет0,152
    2) Tn = 30
    готДетали 11,28411,33311,294
    доляГотДет 0,7220,7230,724
    бракДетали4,3384,3434,312
    доляБрДет0,2780,2770,276
    срВрПодгДет42,53842,35342,5
    коэфИспПодЗаг0,7490,7460,746
    коэфИспВыпОп1111
    коэфИспВыпОп20,7520,7620,755
    коэфИспВыпОп30,9150,9160,916
    $$\Delta_{21}$$ доляГотДет0,002
    $$\Delta_{22}$$ доляБрДет0,002
    $$\Delta_{23}$$ срВрПодгДет0,038
    3) T1 = 25, T3 = 30
    готДетали 11,55211,55511,558
    доляГотДет 0,7220,7240,723
    бракДетали4,4594,4144,437
    доляБрДет0,2780,2760,277
    срВрПодгДет41,55341,54241,53
    коэфИспПодЗаг0,7480,7460,748
    коэфИспВыпОп10,8520,8520,852
    коэфИспВыпОп20,7740,770,77
    коэфИспВыпОп30,8020,8010,802
    $$\Delta_{31}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{32}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{33}$$ срВрПодгДет0,023
    4) Tn = 25, T1 = 20, T2 = 15, T3 = 25
    готДетали 13,84513,913,882
    доляГотДет 0,7230,7240,724
    бракДетали5,3145,3055,303
    доляБрДет0,2770,2760,276
    срВрПодгДет34,66934,53234,577
    коэфИспПодЗаг0,8950,8990,897
    коэфИспВыпОп10,8170,8220,818
    коэфИспВыпОп20,5550,5580,557
    коэфИспВыпОп30,8010,8030,801
    $$\Delta_{41}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{42}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{43}$$ срВрПодгДет0,112
    5) Tn = 20, T3 = 20
    готДетали 15,45315,49915,572
    доляГотДет 0,7230,7240,724
    бракДетали5,9325,9155,925
    доляБрДет0,2770,2760,276
    срВрПодгДет31,06330,96930,825
    коэфИспПодЗаг111
    коэфИспВыпОп10,9110,9130,918
    коэфИспВыпОп20,6190,6210,623
    коэфИспВыпОп30,7160,7180,72
    $$\Delta_{51}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{52}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{53}$$ срВрПодгДет0,238
    6) q3 = 0,05
    готДетали 16,216,20616,219
    доляГотДет 0,7550,7570,757
    бракДетали5,2465,1925,202
    доляБрДет0,2450,2430,243
    срВрПодгДет29,62929,61929,595
    коэфИспПодЗаг111
    коэфИспВыпОп10,9160,9110,913
    коэфИспВыпОп20,6220,620,621
    коэфИспВыпОп30,710,7110,711
    $$\Delta_{61}$$ доляБрДет0,002
    $$\Delta_{62}$$ доляГотДет0,002
    $$\Delta_{63}$$ срВрПодгДет0,034
    7) q1= 0,05, q2 = 0,05
    готДетали 18,90318,85618,991
    доляГотДет 0,8830,8830,884
    бракДетали2,5042,4912,491
    доляБрДет0,1170,1170,116
    срВрПодгДет25,39325,45625,275
    коэфИспПодЗаг111
    коэфИспВыпОп10,9010,8960,907
    коэфИспВыпОп20,650,6460,651
    коэфИспВыпОп30,8280,8290,833
    $$\Delta_{71}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{72}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{73}$$ срВрПодгДет0,018
    8) T1=15, срВрПодгЗаг={7,11,18,19,23,22,0,0,0,0}
    готДетали 21,16121,2521,22
    доляГотДет 0,8830,8840,884
    бракДетали2,8012,7852,795
    доляБрДет0,1170,1160,116
    срВрПодгДет22,68322,58822,62
    коэфИспПодЗаг0,9390,940,938
    коэфИспВыпОп10,7560,760,759
    коэфИспВыпОп20,7250,7290,728
    коэфИспВыпОп30,9290,9320,931
    $$\Delta_{81}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{82}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{83}$$ срВрПодгДет0,063

    Но уже по второму эксперименту видно, что коэфИспВыпОп1=0,879, а коэфИспВыпОп3=0,803, то есть приближаются к 1. Поэтому изменение других параметров ничего не даст. Нужно уменьшить среднее время выполнения операций 1 и 3. Третий эксперимент это подтвердил.

    В экспериментах 5…7 коэффициент загрузки пункта подготовки заготовок равен 1. Изменение доли брака лишь немного увеличил искомые показатели. Поэтому дальнейший рост годных деталей и среднего времени подготовки одной детали возможен был лишь при сокращении средних времён подготовки заготовок в зависимости от их типов.

    Страницы:

    Модель в GPSS World

    Решение прямой задачи

    Постановка задачи

    Изготовление в цехе детали начинается через случайное время $$T_n$$. Выполнению операций предшествует подготовка. Длительность подготовки зависит от качества заготовки, из которой будет сделана деталь. Всего различных видов заготовок $$n_1$$. Время подготовки подчинено экспоненциальному закону. Частота появления различных заготовок и средние значения времени их подготовки заданы Табл. 2.1 дискретного распределения:

    Частота0,050,130,160,220,290,15
    Среднее время101421222825

    Для изготовления детали последовательно выполняются n операций со средними временами $$T_1, T_2,…,T_n$$ соответственно. После каждой операции в течение времени $$T_{k1}, T_{k2},…,T_{kn}$$ следует контроль. Время выполнения операций и контроля - случайное. Контроль не проходят $$q_1, q_2,…,q_n$$% деталей соответственно.

    Забракованные детали поступают на пункт окончательного контроля и проходят на нем проверку в течение времени, распределённого по экспоненциальному закону со средним значением $$T_k$$. В результате из общего количества не прошедших контроль деталей $$q_{n+1}$$% идут в брак, а оставшиеся $$(1-q_{n+1})$$% деталей подлежат повторному выполнению операций, после которых они не прошли контроль. Если деталь во второй раз не проходит контроль, она окончательно бракуется.

    Исходные данные

    $$n_1=6; Exponential(T_n)=Exponential(30); q_1=12\%, q_2=15\%;$$ $$n=3; Exponential(T_1)=Exponential(30); q_3=10\%, q_4=80\%;$$ $$Exponential(T_2)=Exponential(25); Exponential(T_3)=Exponential(35);$$ $$Exponential(T_{k1})=Exponential(4); Exponential(T_{k2})=Exponential(5);$$ $$Exponential(T_{k3})=Exponential(15); Exponential(T_k)=Exponential(8);$$

    Задание на исследование

    Разработать имитационную модель для определения оценки математического ожидания количества деталей, изготовленных цехом в течение 8 часов.

    Модель должна также позволять определять относительное количество готовых и забракованных деталей, среднее время изготовления одной детали.

    Результаты моделирования необходимо получить с точностью $$\varepsilon = 0,01$$ и доверительной вероятностью $$\alpha = 0,99$$.

    Уяснение задачи на исследование

    Процесс изготовления в цехе деталей представляет собой процесс, протекающий в многофазной разомкнутой системе массового обслуживания с ожиданием (Рис. 2.1). Есть также признаки замкнутой системы - потоки брака для повторной обработки.

    (рис 2.1) Цех как система массового обслуживания

    Представим, что подготовка заготовки и операции 1, 2 и 3 производятся на станках - одноканальных устройствах (ОКУ) 1, 2, 3 и 4 соответственно. Пункт окончательного контроля можно также представить ОКУ. Необходимые для их имитации средства GPSS приведены на Рис. 2.1.

    Время подготовки заготовки и время выполнения операций даны в мин. Возьмём 1 ед. мод. вр. = 1мин.

    Рассчитаем количество прогонов, которые нужно выполнить в каждом наблюдении. При этом примем относительное количество готовых деталей как ожидаемую вероятность. Поскольку она заранее не известна, то расчёт проведём для худшего случая:

    $$N=t^2_\alpha \cdot \frac{\sigma ^2}{\varepsilon ^2}=2,58^2\cdot \frac{0,5(1-0,5)}{0,01^2}=6,656\frac{0,25}{0,0001}\approx 66641. $$

    Программа модели прямой задачи приведена ниже.

    Программа модели

    ;Модель процесса изготовления деталей. Прямая задача
;	Задание исходных данных
TimeMod	EQU	480; Время моделирования, 1 ед. мод. вр. = 1 мин
;			Среднее время
Tn_	EQU	35		; между поступлениями заготовок
T1	EQU	30		; выполнения 1-й операции, мин
T2	EQU	25		; выполнения 2-й операции, мин
T3	EQU	35		; выполнения 3-й операции, мин
Tk1	EQU	4		; контроля после 1-й операции, мин
Tk2	EQU	5		; контроля после 2-й операции, мин
Tk3	EQU	15		; контроля после 3-й операции, мин
Tk	EQU	8		; окончательного контроля, мин
q1_	EQU	.12	; Доля брака после 1-й операции
q2_	EQU	.15	; Доля брака после 2-й операции
q3_	EQU	.10	; Доля брака после 3-й операции
q4_	EQU	.80	; Доля окончательного брака
;	Описание функции времени подготовки заготовок
Pod	FUNCTION	RN10,D6
.05,10/.18,14/.34,21/.56,22/.85,28/1,25
; Сегмент имитации изготовления деталей
	GENERATE	(Exponential(23,0,Tn_))   ; Источник заготовок
;	Подготовка заготовок для деталей
	QUEUE		Pod			; Встать в очередь
	SEIZE		Pod			; Начать подготовку заготовки
	DEPART		Pod			; Покинуть очередь
	ADVANCE		(Exponential(34,0,FN$Pod)); Подготовка
	RELEASE		Pod	; Закончить подготовку заготовки
;	Имитация выполнения 1-й операции
DCount	ASSIGN	1,1	; Код 1 - проходит первый раз
	ASSIGN		2,1	; Код 1 в Р2-признак 1-й операции
Oper1	QUEUE	P2				; Встать в очередь
	SEIZE		Konveer1	; Начать 1-ю операцию
	DEPART		P2				; Покинуть очередь
	ADVANCE		(Exponential(23,0,T1)); 1-я операция
	RELEASE		Konveer1	; Закончить 1-ю операцию
	ADVANCE		(Exponential(23,0,Tk1)); Контроль 1-й операции
	TRANSFER	q1_,,Sboi ; Брак на пункт контроля
;	Имитация выполнения 2-й операции
	ASSIGN		2,2	; Код 2 в Р2-признак 2-й операции
Oper2	QUEUE	P2				; Встать в очередь
	SEIZE		Konveer2	; Начать вторую операцию
	DEPART	P2					; Покинуть очередь
	ADVANCE	(Exponential(23,0,T2))	; 2-я операция
	RELEASE		Konveer2	; Закончить 2-ю операцию
	ADVANCE	(Exponential(23,0,Tk2))	; Контроль 2-й операции
	TRANSFER	q2_,,Sboi 	; Брак на пункт контроля
;	Имитация выполнения 3-й операции
	ASSIGN		2,3	; Код 3 в Р2-признак 3-й операции
Oper3 QUEUE		P2					; Встать в очередь
	SEIZE		Konveer3		; Начать третью операцию
	DEPART		P2					; Покинуть очередь
	ADVANCE		(Exponential (23,0,T3)) ; 3-я операция
	RELEASE		Konveer3		; Закончить 3-ю операцию
	ADVANCE		(Exponential(23,0,Tk3)); Контроль 3-й операции
	TRANSFER	q3_,,Sboi 	; Брак на пункт контроля
EndOper1	TERMINATE				; Счёт готовых деталей
; Сегмент имитации работы пункта контроля
Sboi	TEST E	P1,1,EndOper	; Если второй раз, то в окончательный брак
	QUEUE		Kont	; В очередь на пункт контроля
	SEIZE		Kontr		; Занять пункт контроля
	DEPART		Kont			; Покинуть 
	ADVANCE		(Exponential(23,0,Tk)); Окончательный контроль
	RELEASE		Kontr	  ; Освободить пункт контроля
	TRANSFER	q4_,,EndOper	; В окончательный брак
	ASSIGN		1,2	  		; Код 2 в Р1-деталь пойдёт второй раз
Met1	TRANSFER	,(Met1+P2)
	TRANSFER	,Oper1		; Повторно на 1-ю операцию
	TRANSFER	,Oper2		; Повторно на 2-ю операцию
	TRANSFER	,Oper3		; Повторно на 3-ю операцию
EndOper	TERMINATE		; Счет брака
; Cегмент задания времени моделирования и расчета результатов моделирования
	GENERATE	TimeMod	; Время моделирования
	TEST L		X$Prog,TG1,Met11	; Если условие выполняется, то
	SAVEVALUE Prog,TG1	;  X$Prog=TG1 содержимому счетчика завершений
Met11	TEST E 	TG1,1,Met12	; Если содержимое счетчика равно 1, то расчет результатов моделирования
	SAVEVALUE NDet,(N$EndOper1/X$Prog)	; Количество готовых деталей, шт.
	SAVEVALUE Brak,(N$EndOper/X$Prog)	; Количество забракованных деталей, шт.
	SAVEVALUE	 DoljaBrak,(X$Brak/(X$Brak+X$NDet))	
; Общая доля брака
	SAVEVALUE	 DoljaDet,(X$NDet/(X$Brak+X$NDet))	
; Доля готовых деталей
	SAVEVALUE NDet,(INT(X$NDet))		; Количество готовых деталей (целое), шт.
	SAVEVALUE Brak,(INT(X$Brak))		; Количество забракованных деталей (целое), шт.
	SAVEVALUE SDet,((AC1-X$AC2)/N$EndOper1)	; Среднее время изготовления одной детали, мин
	SAVEVALUE	AC2,AC1
Met12	TERMINATE	1
	START	1000,NP	  ; Число предварительных прогонов
	RESET				  ; Сброс статистики 
	START	16641    ; Число основных прогонов
    Замечание. В программе при обращении несколько раз к встроенному генератору экспоненциально распределённых случайных чисел взято одно и тоже начальное число 23, хотя рекомендуется брать различные начальные числа. Сделано это для чистоты эксперимента - сравнения в последующем результатов моделирования GPSS World с результатами AnyLogic.

    Программа модели имеет достаточно подробный комментарий. Поэтому остановимся лишь на некоторых её особенностях.

    Для задания исходных данных - времени подготовки заготовок - использована дискретная функция Pod. Это позволяет сократить программу по сравнению с тем, если применять команду EQU. Кроме того, упрощается событийная часть модели, так как в блоке имитации подготовки заготовок достаточно указать только ссылку FN$Pod на функцию.

    ADVANCE		(Exponential(23,0,FN$Pod)); Имитация подготовки заготовки

    Коды 1 и 2, записываемые в параметр 1 транзакта, служат признаками не прохождения деталью контроля первый и второй раз соответственно. Признак 2 является основанием отправки детали в брак и исключения её из производства.

    Начало сегмента задания времени моделирования и расчёта результатов моделирования построено аналогично этому же сегменту модели п. 1.1.

    Для счёта количества готовых и забракованных деталей введены метки EndOper1 и EndOper соответственно. Поскольку эти количества накапливаются за все прогоны, то для получения средних значений они делятся на число прогонов X$Prog, округляются до целого процедурой INT и заносятся в сохраняемые ячейки NDet и Brak соответственно. Далее эти средние значения используются для вычисления относительных долей готовых DoljaDet и забракованных DoljaBrak деталей. Среднее время SDet изготовления одной детали определяется как отношение абсолютного модельного времени AC1 к количеству подготовленных деталей за все прогоны, т.е. к N$EndOper1.

    Это было бы правильно, если бы не было предварительных прогонов модели. Модельное время этих прогонов не должно учитываться при определении среднего времени изготовления детали. Его нужно запомнить по завершении предварительных прогонов. Для этого введена команда

    SAVEVALUE	AC2,AC1	; Время предварительных прогонов

    После окончания основных прогонов производится расчёт:

    SAVEVALUE SDet,((AC1-X$AC2)/N$EndOper1)	; Среднее время изготовления одной детали, мин

    Проведение исследований

    Полагаем, что вы ввели программу модели, исправили ошибки и выполнили указанное количество прогонов модели. Фрагмент отчёта приведен ниже.

    SAVEVALUE       RETRY        VALUE
 PROG             0      16641.000
 NDET             0          9.000
 BRAK             0          3.000
 DOLJABRAK        0          0.279
 DOLJADET         0          0.721
 SDET             0         48.559

    В результате решения прямой задачи получим, что за 8 часов цехом будет изготовлено деталей, относительная доля готовых деталей составит DoljaDet = 0,721, а среднее время изготовления одной детали SDet = 48,559 мин. При этом будет забраковано Brak = 3 детали, относительная доля которых составит DoljaBrak = 0,2279.

    Фрагмент отчёта, если не использовать процедуру INT, т.е. не округлять до целого количество изготовленных и количество забракованных деталей:

    SAVEVALUE       RETRY        VALUE
 PROG             0      16641.000
 NDET             0          9.885
 BRAK             0          3.821
 DOLJABRAK        0          0.279
 DOLJADET         0          0.721
 SDET             0         48.559

    За 8 часов цехом будет изготовлено Ndet = 9,885 деталей, относительная доля готовых деталей DoljaDet = 0,721 и среднее время изготовления одной детали SDet = 48,559 мин останутся такими же. При этом будет забраковано Brak = 3,821 деталей, относительная доля которых от общего количества готовых и забракованных DoljaBrak = 0,279 также не изменится.

    Замечание. Если вы вместо 1000 укажите 100 предварительных прогонов и запустите модель, то получите тот же результат.

    Решение обратной задачи

    Целью обратной задачи является определение среднего времени на изготовление какого-то количества деталей. Для проверки работоспособности модели возьмём количество деталей, полученных в результате решения прямой задачи, т.е. Det = 9.

    Особенности построения программы модели

    Модель для решения обратной задачи приведена ниже.

    ; Модель процесса изготовления деталей. Обратная задача

…

;	Имитация выполнения 3-й операции
	ASSIGN		2,3	; Код 3 в Р2-признак 3-й операции
Oper3	QUEUE	P2				; Встать в очередь
	SEIZE		Konveer3	; Начать третью операцию
	DEPART		P2				; Покинуть очередь
	ADVANCE		(Exponential (23,0,T3)) ; 3-я операция
	RELEASE		Konveer3		; Закончить 3-ю операцию
	ADVANCE		(Exponential (23,0,Tk3)); Контроль 3-й операции
	TRANSFER	q3_,,Sboi 	; Брак на пункт контроля
	TRANSFER	,Met2			; Готовые детали
; Сегмент имитации работы пункта контроля
Sboi	QUEUE		Kont			; В очередь на пункт контроля
	SEIZE		Kontr		; Занять пункт контроля
	DEPART		Kont			; Покинуть очередь на пункт контроля
	ADVANCE		(Exponential(23,0,Tk)); Окончательный контроль
	RELEASE		Kontr		; Освободить пункт контроля
	TRANSFER	q4_,,EndOper	; В окончательный брак
	TEST E		P1,1,EndOper	; Если второй раз, то в окончательный брак
	ASSIGN		1,2	; Код 2 в Р1-деталь пойдёт второй раз
Met1	TRANSFER	,(Met1+P2)
	TRANSFER	,Oper1		; Повторно на 1-ю операцию
	TRANSFER	,Oper2		; Повторно на 2-ю операцию
	TRANSFER	,Oper3		; Повторно на 3-ю операцию
EndOper	TERMINATE		; Счет брака
; Сегмент завершения моделирования и расчета результатов
Met2	TEST L	X$Prog,TG1,Met3	; Если условие выполняется, то
	SAVEVALUE Prog,TG1	  ; X$Prog=TG1 счетчику завершений
Met3	SAVEVALUE	NDet+,1		  ; Счет количества готовых деталей
	TEST E	X$NDet,Det,Ter1	; Если готово Det деталей, зафиксировать один прогон
  	TEST E	TG1,1,Met4 ; Если в счетчике завершений 1, то расчет результатов моделирования
	SAVEVALUE	Brak,(N$EndOper/X$Prog) ; Количество забракованных деталей, шт.
	SAVEVALUE	DoljaBrak,(X$Brak/(X$Brak+Det); Общая доля брака
	SAVEVALUE	DoljaDet,(Det/(X$Brak+Det))	; Доля готовых деталей
	SAVEVALUE	Brak,(INT(X$Brak)) ; Количество забракованных деталей (целое), шт.
	SAVEVALUE	TDet,(((AC1-X$AC2)/X$Prog)/60); Среднее время изготовления Det деталей, час
	SAVEVALUE SDet,((X$TDet/Det)#60); Среднее время изготовления одной детали, мин
	SAVEVALUE	AC2,AC1	; Время предварительных прогонов
	SAVEVALUE	X$Prog,0	; Обнуление ячейки X$Prog
Met4	SAVEVALUE	NDet,0		; Обнуление X$NDet
	TERMINATE	1		; Из счётчика завершений минус 1
Ter1	TERMINATE			; Вывод вспомогательных транзактов
	START	1000,NP	; Число предварительных прогонов модели
	RESET				; Сброс статистики
	START	16641	; Число основных прогонов модели

    В приведенной программе модели для решения обратной задачи в целях сокращения исключён текст до части, имитирующей выполнение 3-й операции, так как он такой же, как и в программе модели для решения прямой задачи. Единственное отличие состоит в том, что в исходные данные следует добавить команду для задания количества деталей, которые нужно изготовить:

    Det	EQU		9		; Количество деталей, которые нужно изготовить

    Округление до целого количества забракованных деталей производится после расчёта доли готовых и забракованных деталей. Если иначе, то расчёт долей будет некорректным.

    В программе модели прямой задачи годные детали после выполнения 3-й операции подсчитывались. Имитирующие их транзакты уничтожались:

    EndOper1		TERMINATE			; Счёт готовых деталей

    В программе модели обратной задачи годные детали нужно отправить в сегмент организации завершения моделирования. Для этого приведенный только что блок счёта готовых деталей заменён следующим (в тексте программы выше он выделен жирным):

    TRANSFER	,Met2			; Готовые детали

    Сегмент имитации работы пункта контроля остаётся неизменным. Остановимся на сегменте завершения моделирования и расчета результатов.

    Сохраняемая ячейка NDet служит для счёта текущего количества изготовленных деталей. Как только выполняется условие X$NDet = Det, фиксируется один прогон модели. Det - переменная пользователя, которой задаётся количество деталей, время подготовки которых нужно определить.

    Вам уже известно, что модельное время предварительных прогонов не должно учитываться при расчёте среднего времени изготовления 9 деталей. Поэтому оно запоминается в сохраняемой ячейке X$AC2, а при расчте вычитается из AC1:

    SAVEVALUE	TDet,(((AC1-X$AC2)/X$Prog)/60)	; Среднее время изготовления Det деталей, час

    Проведение исследований

    Фрагмент отчёта приведен ниже:

    SAVEVALUE     RETRY        VALUE
 PROG           0      16641.000
 BRAK           0          3.000
 DOLJABRAK      0          0.279
 DOLJADET       0          0.721
 TDET           0          7.266
 SDET           0         48.443

    В результате решения обратной задачи получим, что деталей будут изготовлены цехом за TDet = 7,266 часа, относительная доля которых составит DoljaDet = 0,721, а среднее время изготовления одной детали SDet = 48,443 мин. При этом будет забраковано Brak = 3 детали, относительная доля которых составит DoljaBrak = 0,279.

    Замечание. Если вы замените 1000 предварительных прогонов на 100 и запустите модель, то получите: 
    SAVEVALUE       RETRY        VALUE
 PROG             0      16641.000
 BRAK             0          3.000
 DOLJABRAK        0          0.278
 DOLJADET         0          0.722
 TDET             0          7.256
 SDET             0         48.374

    Видно, что результаты моделирования изменились незначительно. Но если эти изменения для вас несущественны, можно оставить указанное число предварительных прогонов модели в дальнейших исследованиях.

    Проведение экспериментов

    В главе 1 был проведен дисперсионный анализ с имитационной моделью, предназначенной для решения прямой задачи. Здесь же мы проведём дисперсионный анализ с моделью, решающей обратную задачу.

    Исследовать влияние качества$$q_1, q_2, q_3, q_4$$ выполнения операций на время изготовления D деталей. Значения уровней факторов приведены в Табл. 2.2.

    Уровни факторовФакторы
    $$q_1$$$$q_2$$$$q_3$$$$q_4$$
    Нижний0,10,150,10,2
    Верхний0,250,350,20,9

    Результаты моделирования необходимо получить с точностью $$\varepsilon = 1$$ мин и доверительной вероятностью $$\alpha = 0,99$$. Но поскольку остаётся условие определения относительного числа подготовленных деталей, то количество прогонов остаётся равным 16641, что и в модели для решения прямой задачи.

    Некоторые особенности построения для такого случая модели были изложены в п. 2.1.2.1. Однако показатели, которые там определялись в дисперсионном анализе, не были временными. А это является существенным в построении сегмента организации завершения моделирования.

    Поскольку результатом моделирования является оценка математического ожидания времени TDet изготовления Det деталей, то в ее вычислении используется абсолютное модельное время АС1 (системный числовой атрибут). При проведении дисперсионного анализа встроенный генератор эксперимента имеет две команды START, а между ними - команда RESET. Команда RESET не влияет на абсолютное модельное время. Поэтому АС1 будет суммой абсолютного модельного времени предварительных прогонов до установившегося режима, обозначим его АС2, и абсолютного модельного времени, пусть АС3, основных прогонов, в ходе которых собирается интересующая нас статистика. Нам для расчетов нужно АС3. Для его получения в программу введены строки:

    SAVEVALUE AC3,(AC1-X$AC2) SAVEVALUE AC2,AC1

    После предварительных прогонов в ячейке X$Prog сохранится указанное в первой команде START количество прогонов. Эта ячейка используется в первой строке рассматриваемого сегмента и её содержимое должно быть равным нулю. В противном случае модель будет работать неверно. Для предотвращения ошибки введена строка:

    SAVEVALUE X$Prog,0

    Замечание. Если предварительное число прогонов модели меньше числа основных прогонов, то можно обойтись и без этой команды.

    Проведите эксперимент. Как проводится дисперсионный анализ, вы уже знаете. Теме не менее, установите необходимые данные эксперимента согласно Рис. 2.2. Укажите число предварительных прогонов 1000 вместо 100, установленных по умолчанию.

    Результаты эксперимента показаны на Рис. 2.3. Видно, что все четыре фактора существенные. Наибольшее влияние на функцию отклика оказывает фактор В, что вполне логично, так как из первых трёх он имеет наибольший верхний уровень, т. е. наибольшую долю брака. Наименьшую значимость имеет фактор С, что также объясняется более низким значением доли брака.

    Измените непосредственно в процедуре запуска сгенерированного Plus-эксперимента количество предварительных прогонов с 1000 на 100 и запустите модель. Вы получите практически те же самые результаты, например, Grand Mean = 9,006 вместо 9,017.

    (рис 2.2) Диалоговое окно (заполненное) Screening Experiment Generator (Генератор отсеивающего эксперимента) (рис 2.3) Результаты отсеивающего эксперимента

    Модель в AnyLogic

    AnyLogic-модель процесса изготовления в цехе деталей будет включать согласно представлению как система массового обслуживания (Рис. 2.1) следующие сегменты:

  • исходные данные;
  • подготовка заготовки;
  • операция 1;
  • операция 2;
  • операция 3;
  • пункт окончательного контроля;
  • склад готовых деталей;
  • склад бракованных деталей.
  • результаты моделирования.
    •

    Исходные данные. Использование массивов

    Для ввода исходных данных используем элементы Параметр.

  • Выполните команду Файл/Создать/Модель на панели инструментов.
  • В поле Имя модели диалогового окна Новая модель введите Изготовление_в_цехе_деталей. Выберите каталог, в котором будут сохранены файлы вашей модели.
  • Щёлкните кнопку Готово.
  • Создайте область просмотра для размещения элементов сегмента Цех.
  • Из палитры Презентация перетащите элемент Область просмотра.
  • На панели Свойства в поле Имя: введите цех.
  • Задайте Выравнивать по: Верхн. левому углу.
  • Выберите режим масштабирования из выпадающего списка Масштабирование: Подогнать под окно.
  • На странице Местоположение и размер введите в поля X: 0, Y: 0, Ширина: 780, Высота: 530.
  • Перетащите элемент Скруглённый прямоугольник. На странице Местоположение и размер установите: X: 280, Y: 300, Ширина: 250, в поле Высота: 220.
  • Перетащите элемент text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст: введите Исходные данные.
  • В Палитре выделите Основная. Перетащите элементы Параметр на элемент с именем Исходные данные. Разместите их так, как показано на Рис. 2.4. Значения свойств установите согласно Табл. 2.3. На Рис. 2.4, как вы, наверное, уже заметили, два элемента Параметр отличаются от остальных. Они используются для ввода данных Табл. 2.1 как одномерных массивов.
    •  (рис 2.4) Размещение элементов Параметр для ввода исходных данных
    Элементы и их свойства
    ПараметрПараметр
    ИмяТипЗначение по умолчаниюИмяТипЗначение по умолчанию
    Tndouble35Tk1double4
    T1double30Tk2 double5
    T2double25Tk3double15
    T3double35Tkdouble8
    q1double0,12врМодdouble480
    q2double0,15колПрог double16641
    q3double0,1
    q4double0,8

    Создайте размерности массивов. В данном случае они одинаковые. Элементов в одной строке Табл. 2.1 шесть. Предположим, что число видов заготовок может увеличиться до 10. Значит размерность одного массива 10 элементов.

  • Щёлкните правой кнопкой мышки в панели Проекты и в контекстном меню выберите Создать/Размерность.
  • В открывшемся окне Размерность в поле Имя введите КолВарЗаг.
  • Установите Тип размерности: Диапазон.
  • В открывшееся поле Диапазон: введите 1-10.
  • Щёлкните Готово.
    •

    Теперь создайте непосредственно массивы. Начните с массива верВарЗаг для вероятностей появления видов заготовок.

  • Из Палитры Основные перетащите элемент Параметр.
  • На странице Основные панели Свойства в поле Имя: введите верВарЗаг. Тип: double.
  • Установите флажок Массив. Откроется окно Размерности (Рис. 2.5). Щёлкните по расположенной справа от окна и подсвеченной зелёным кнопке. (рис 2.5) Окно элемента Параметр - массива
  • Откроется окно Edit dimensions (Рис. 2.6). В окошке Возможные размерности: выделите КолВарЗаг.
  • Щёлкните по кнопке . Размерность КолВарЗаг появится в окошке Выбранные размерности.
  • Закройте окно. Вы вернётесь на панель Свойства. В окошке Размерности вы увидите размерность КолВарЗаг.
  • Щёлкните Редактировать значения массива. Откроется одноимённое диалоговое окно (2.7 ). (рис 2.6) Окно Выбор размерности (рис 2.7) Окно Редактирование значений массива
  • В левой части окна стрелками показано размещение элементов массива. Оставим горизонтальное. Элементы массива имеют разные значения. Поэтому не используем [ВСЕ].
  • В правой части окна введите значения элементов массива: 
    0.05,0.18,0.34,0.56,0.85,1,0,0,0,0

    Обратите внимание, что данные из первой строки Табл. 2.1 введены в порядке возрастания, причём, второй элемент = первый элемент Табл. 2.1 + второй Табл. 2.1, третий = второй + третий Табл. 2.1 и т.д. Эта особенность будет учтена в последующем программном коде. Хотя можно было бы ввести и так, как в Табл. 2.1.

  • Щёлкните ОК. Вы вернётесь на панель Свойства. В поле Значение по умолчанию: появятся введённые вами значения шести элементов массива. Остальные четыре элемента равны нулю. Обратите также внимание на то, что элементы массива заключены в {…}.
  • Аналогичным образом создайте второй массив с именем срВрПодгЗаг для среднего времени подготовки заготовки.
  • В поле Значение по умолчанию: должно быть: 
    {10,14,21,22,28,25,0,0,0,0}
    •

    Построение событийной части модели

    В событийную (функциональную) часть модели включим указанные ранее сегменты. Поскольку построение модели это итерационный процесс, то размещение сегментов и объектов AnyLogic будем корректировать до тех пор, пока не посчитаем достаточным их взаимное расположение для корректной с нашей точки зрения работы модели и её презентации.

    Начнём с сегмента имитации процесса подготовки заготовки.

    Подготовка заготовки

    Данный сегмент предназначен для имитации поступления заготовки, ожидания в очереди, имитации непосредственно подготовки заготовки и отправки на выполнение первой операции.

  • В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент Прямоугольник. На странице Местоположение и размер установите: X: 20, Y: 300, Ширина: 240, в поле Высота: 150.
  • Перетащите элемент text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст: введите Подготовка заготовки (Рис. 2.8).
  • В Палитре выделите Библиотека моделирования процессов. Перетащите объект source на диаграмму т Main и разместите в прямоугольнике с именем Подготовка заготовки.
  • Для записи и хранения параметров детали в дополнительные поля заявок нужно создать нестандартный класс заявки. Создайте класс заявки Detail. (рис 2.8) Сегмент Подготовка заготовки
  • В панели Проект Щёлкните правой кнопкой мыши элемент модели верхнего уровня дерева и выберите Создать Java класс.
  • Появится диалоговое окно Новый Java класс. В поле Имя: введите имя нового класса Detail.
  • В поле Базовый класс: выберите из выпадающего списка Entity в качестве базового класса. Щёлкните кнопку Далее.
  • Появится вторая страница Мастера создания Java класса. Добавьте следующие поля Java класса, которые потребуются в дальнейшем при разработке модели: 
    double n;
double a;
double Tn1;

    Поле n будет использоваться для занесения номера выполняемой с деталью операции. Эти номера необходимы для определения операций, на которые нужно повторно отправить детали с пункта окончательного контроля. Поле a предназначено для занесения кода первого или повторного выполнения операций.

  • Оставьте выбранными флажки Создать конструктор и Создать метод toString().
  • Щёлкните кнопку Готово. Появится редактор кода и автоматически созданный код вашего Java класса. Закройте код.
  • Теперь нужно преобразовать Java класс в тип агента. Для этого щёлкните правой кнопкой мыши в панели Проект только что созданный Java класс и в контекстном меню выберите Преобразовать Java класс в тип агента.
  • Появится окно c автоматически созданными параметрами нестандартного типа заявок Detail.
  • Из Палитры Основная перетащите на сегмент Исходные данные элемент Переменная. На странице Основные панели Свойства дайте Имя: b, установите Тип: double.
  • Выделите объект source. На странице Основные панели Свойства установите свойства согласно Рис. 2.9.

    В коде, приведенном ниже, который вы ввели в поле свойства Действия При выходе:, используются данные созданных ранее двух массивов.

    entity.n=uniform_pos();
if (entity.n <= верВарЗаг.get(1)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(1);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(1)  entity.n 
<= верВарЗаг.get(2)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(2);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(2)  entity.n
<= верВарЗаг.get(3)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(3);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(3)  entity.n 
<= верВарЗаг.get(4)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(4);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(4)  entity.n 
<= верВарЗаг.get(5)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(5);
else if (entity.n > верВарЗаг.get(5)  entity.n
<=верВарЗаг.get(6)) entity.Tn1=срВрПодгЗаг.get(6);
    (рис 2.9) Объект source с установленными свойствами
  • Выделите объект queue и на странице Основные панели Свойства установите свойства:
  • Имя: очЗаг
  • Тип заявки: Detail
    •
  • Максимальная вместимость: установить флажок.
  • Выделите объект delay и на странице Основные панели Свойства установите свойства:
  • Имя: подЗаг
  • Тип заявки: Detail
  • Тип: Определённое время
  • Время задержки: exponential (1/entity.Tn1)
  • Вместимость: 1
  • Действия При выходе: entity.a = 1;

    • Сегменты Операция 1, Операция 2, Операция 3

    Каждый из сегментов операций 1, 2 и 3 предназначен для имитации выполнения соответствующей операции, включающей ожидание в очереди, непосредственно выполнение операции, контроль её качества, отправку на пункт окончательного контроля в случае брака, приём на повторное выполнение операции и контроль.

  • Из палитры Презентация Перетащите три элемента Прямоугольник так, как на Рис. 2.10. На странице Местоположение и размер панели Свойства введите: для первого прямоугольника X: 20, Y: 60; для второго - X: 280, Y: 60; для третьго - X: 530, Y: 60. Для всех Ширина: 240, Высота: 180.
  • Перетащите три элемента text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст: каждого из них введите Операция 1, Операция 2, Операция 3 соответственно (Рис. 2.10).
  • Из Библиотеки моделирования процессов перетащите для каждого сегмента два объекта queue, два объекта delay и один объект selectOutput, разместите и соедините как на Рис. 2.10.
  • Выделите поочередно объекты, начиная с объекта queue сегмента Операция 1, и на странице Основные панели Свойства установите свойства согласно Рис. 2.10 и Табл. 2.4.
    •

    На сегменте Операция 1 поясним принятые имена объектов: очОп1 - очередь на операцию 1; выпОп1 - имитация выполнения операции 1; очКонОп1 - очередь на контроль после операции 1; конОп11 - имитация контроля после операции 1; конОп12 - розыгрыш результата контроля.

    (рис 2.10) Добавлены сегменты Операция 1, Операция 2, Операция 3
    Объект СвойстваЗначения
    Сегмент Операция 1
    queueИмяочОп1
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимостьУстановите флажок
    delayИмявыпОп1
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/T1)
    Вместимость1
    queue1ИмяочКонОп1
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимостьУстановите флажок
    delay1ИмяконОп11
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/Tk1)
    Вместимость1
    Действия При выходеentity.n = 1;
    selectOutputИмяконОп12
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается Заданной вероятностью
    Вероятность1-q1
    Сегмент Операция 2
    queueИмяочОп2
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимостьУстановите флажок
    delayИмявыпОп2
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/T2)
    Вместимость1
    queue1ИмяочКонОп2
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимостьУстановите флажок
    delay1ИмяконОп21
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/Tk2)
    Вместимость1
    Действия При выходеentity.n = 2
    selectOutputИмяконОп22
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается Заданной вероятностью
    Вероятность1-q2
    Сегмент Операция 3
    queueИмяочОп3
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимость Установите флажок
    delayИмявыпОп3
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/T3)
    Вместимость1
    queue1ИмяочКонОп3
    Тип заявкиDetail

    Создание нового активного объекта

    На Рис. 2.10 показаны четыре функциональных сегмента модели, которые построены с использованием 18 объектов AnyLogic. Если вы начнёте создавать очередной сегмент, то после перетаскивания второго объекта появится сообщение: Ограничение ознакомительной версии: нельзя создавать более 20 вложенных объектов. Поэтому остальные сегменты модели нам нужно разместить на втором активном объекте. Создайте этот объект.

  • На панели Проекты Щёлкните правой кнопкой мыши Main, с которым вы работаете в данный момент, и выберите из контекстного меню Создать/Тип агента.
  • Откроется окно Шаг 1. Создание нового типа агента.
  • Оставьте Не использовать шаблоны типов агентов.
  • Задайте в поле Имя нового агента: Kontrol.
  • Если нужно, в поле Описание: введите описание сущности, моделируемой этим типом агента.
  • Щёлкните кнопку Готово.
    •

    Создание экземпляра нового типа агента

    Согласно логике процесса изготовления деталей надо после выполнения каждой из трёх операций в случае брака отправить забракованные детали на пункт окончательного контроля. С последнего получить и отправить детали на повторное выполнение тех операций, после которых они были забракованы. Кроме того, готовые детали необходимо передать на склад готовых деталей. Таким образом, для связи с активным объектом Main потребуются семь портов (3+3+1).

    Создайте экземпляр нового типа агента Kontrol.

  • Из Палитры Основная перетащите элемент Порт и разместите сверху в левом ряду (Рис. 2.8).
  • На странице Основные панели Свойства имя port замените именем наОп1.
  • Скопируйте элемент Порт с именем наОп1.
  • Вставьте два элемента Порт (см. Рис. 2.11). При вставке последовательно будут изменяться их имена: наОп2, наОп3. (рис 2.11) Порты
  • Из Палитры Основная перетащите элемент Порт и разместите сверху в правом ряду (см. Рис. 2.11).
  • На странице Основные панели Свойства имя port замените именем брОп1 (идентификатор означает, что через этот порт отправляются бракованные детали после операции 1 на пункт окончательного контроля).
  • Скопируйте элемент Порт с именем брОп1.
  • Вставьте два элемента Порт (см. Рис. 2.11).
  • Из Палитры Основная перетащите элемент Порт и разместите внизу в правом ряду (см. Рис. 2.11).
  • На странице Основные панели Свойства имя port замените именем готДет.
  • По мере размещения элементов Порт они автоматически будут объединяться прямоугольником (с пунктирными линиями) и появится надпись Значок.
  • Возвратитесь на Main. На панели Проект выделите Kontrol, перетащите на тип агента Main экземпляр типа агента Kontrol, разместите как на Рис. 2.12.
  • Экземпляр нового типа агента Kontrol создан. На странице Основные панели Свойства уберите флажок Отображать имя и в поле Имя: введите на_контроль.
  • В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент Прямоугольник и разместите как на Рис. 2.12. На странице Местоположение и размер панели Свойства введите: X: 570, Y: 270, Ширина: 140, Высота: 220.
  • Перетащите элемент text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст введите На окончательный контроль.
    •

    Теперь для движения заявок-деталей в модели необходимо надлежащим образом соединить входы и выходы объектов сегментов Операция 1, Операция 2 и Операция 3 с портами.

  • Соедините выходы F (false) объектов конОп12, конОп22, конОп32 с портами брОп1, брОп2, брОп3 соответственно.
  • Соедините порты наОп1, наОп2, наОп3 с входами объектов очОп1, очОп2, очОп3 соответственно.
  • Соедините выход Т (true) объекта конОп32 сегмента Операция 3 с портом готДет.
    •

    На Рис. 2.12 вы видите ещё объекты. Перейдём к размещению их на агенте верхнего уровня Main.

    (рис 2.12) Main с сегментами модели и экземпляром типа агента Kontrol

    Создание области просмотра

    В случае сложных моделей, активные объекты которых содержат большое количество элементов, может возникнуть неудобство: все элементы активного объекта могут просто физически не поместиться в ту область диаграммы, которая будет отображена в окне презентации во время выполнения модели.

    Версия 7 AnyLogic предоставляет в распоряжение пользователей специальный элемент для решения этой проблемы - область просмотра. С помощью этого элемента вы можете выделить на диаграмме активного объекта некоторые области, содержащие логически обособленные группы элементов или участки диаграммы. Задав такие области, вы сможете легко переключаться между ними во время выполнения модели с помощью специальных средств навигации, что позволит быстро переходить к тому или иному участку диаграммы активного объекта. При этом в окне презентации запущенной модели будут отображаться те элементы активного объекта, которые попали в заданную вами ранее и сделанную в текущий момент активной область просмотра.

    Используем две области просмотра. В первой области просмотра разместим объекты первых пяти сегментов (см. Рис. 2.12), во второй - сегменты Пункт окончательного контроля, Склад готовых деталей и Склад бракованных деталей.

    Создайте область просмотра на диаграмме типа агента Main для размещения объектов сегмента Постановка на дежурство.

  • В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент Область просмотра.
  • Вы увидите на диаграмме значок якоря этой области просмотра . Чтобы в дальнейшем изменить свойства этой области, Вам нужно будет выделить этот значок мышью.
  • Перейдите на страницу Основные панели Свойства.
  • В поле Имя: введите zex.
  • Задайте, как будет располагаться область просмотра относительно ее якоря, с помощью элемента управления Выравнивать по: Верхн. левому углу.
  • Выберите режим масштабирования из выпадающего списка Масштабирование: Подогнать под окно.
  • На странице Местоположение и размер установите: X: 0, Y: 0, Ширина: 780, Высота: 530.
    •

    Переключение между областями просмотра

    Области просмотра используются как для навигации по графическому редактору во время создания модели, так и для навигации по окну презентации во время выполнения модели.

    Чтобы перейти к другой области просмотра в режиме создания модели:

  • Щёлкните мышью в графическом редакторе, чтобы сделать его активным.
  • Щёлкните по кнопке панели инструментов Области просмотра и выберите из выпадающего списка, к какой именно области просмотра вы хотите перейти.
    •

    Чтобы перейти к другой области просмотра в режиме выполнения модели:

  • Щёлкните правой кнопкой мыши в области обрисовки окна презентации, выберите пункт контекстного меню Область и, затем выберите из списка, к какой именно области просмотра вы хотите перейти.
  • Или же щёлкните кнопку панели инструментов Показать область... и выберите из выпадающего списка, к какой именно области просмотра вы хотите перейти (эта кнопка принадлежит секции панели инструментов Вид, и возможно, чтобы она стала видна, вам нужно будет вначале показать эту секцию панели инструментов).
    •

    Вы можете также добавлять свои собственные элементы презентации, щелчком на которых будет производиться переход к той или иной области просмотра. Воспользуйтесь последним.

  • В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент text, разместите и введите в поле Текст: Цех, как на Рис. 2.12.
  • Перетащите второй элемент text, разместите и введите в поле Текст: Пункт окончательного контроля.
  • На панели Свойства раскройте Специфические и в поле Действие по щелчку: введите следующий Java код: на_контроль.kontr.navigateTo();
    •

    Во введённом коде на_контроль - имя экземпляра нового типа агента Kontrol, а kontr - имя области просмотра, которую мы создадим позднее на новом типе агента Kontrol.

    На Рис. 2.13 показан тип агента Kontrol с размещёнными на нём тремя сегментами модели. Создадим эти сегменты.

    (рис 2.13) Тип агента Kontrol с размещёнными на нём тремя сегментами

    Пункт окончательного контроля

  • Из Презентации перетащите три элемента Прямоугольник и разместите так, как на Рис. 2.10. На странице Местоположение и размер панели Свойства для верхнего прямоугольника введите: X: 110, Y: 70, Ширина: 580, Высота: 240. Для нижних прямоугольников: X: 190, Y: 330, Ширина: 250, Высота: 140; X: 460, Y: 330, Ширина: 250, Высота: 140.
  • Перетащите три элемента text и на странице Основные панели Свойства в поле Текст: каждого из них вместо имеющегося там слова text введите Пункт окончательного контроля, Склад готовых деталей, Склад бракованных деталей соответственно (Рис. 2.13).
  • Из Библиотеки моделирования процессов перетащите два объекта selectOutput, объект queue, объект delay и один объект selectOutput5, разместите в верхнем прямоугольникe и соедините так, как показано на Рис. 2.13. Порты брОп1, брОп2 и брОп3 соединяются с входом объекта selectOutput. Выход T (true) объекта окКон3 соединяется с входом объекта selectOutput5.
  • Выделите поочередно объекты, начиная с левого объекта selectOutput, и на странице Основные панели Свойства установите свойства согласно Рис. 2.13 и Табл. 2.5. Во всех объектах должен быть установлен флажок Отображать имя и На презентации.
    •
    ОбъектСвойстваЗначения
    selectOutputИмяокКон1
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается При выполнении условия
    Условиеentity.a<2
    queueИмяочКон
    Тип заявкиDetail
    Максимальная вместимость Установите флажок
    delayИмяокКон2
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/main.Tk)
    Вместимость1
    selectOutputИмяокКон3
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается Заданной вероятностью
    Вероятность1-main.q4
    Действия При выходе(true)entity.a=2
    selectOutput5Имяраспределитель
    Тип заявкиDetail
    Использовать:Условия
    Условие 1entity.n==1
    Условие 2entity.n==2
    Условие 3entity.n==3
    Максимальная вместимость Установите флажок
    delay1ИмяконОп31
    Тип заявкиDetail
    Тип Определённое время
    Время задержкиexponential (1/Tk3)
    Вместимость1
    Действия При выходеentity.n = 3
    selectOutputИмяконОп32
    Тип заявкиDetail
    Выход true выбирается Заданной вероятностью
    Вероятность1-q3

    Склад готовых деталей. Вывод результатов моделирования

  • Из библиотеки Основная перетащите на левый нижний прямоугольник три элемента Переменная. На странице Основные панели Свойства в поле Имя: каждого элемента введите соответствующие имена, показанные на Рис. 2.13. Установите Тип: double.
  • Из Библиотеки моделирования процессов перетащите объект sink.
  • На странице Основные установите следующие свойства:
  • Имя: склГотДет
  • Отображать имя сбросьте флажок;
  • Тип заявки: Detail
  • Действия При входе
    •  
    готДетали = склГотДет.count()/main.колПрог;
доляГотДет = готДетали/(готДетали + бракДетали);
срВрПодгДет = (main.врМод*main.колПрог)/склГотДет.count();

    Код предназначен для расчёта результатов моделирования: абсолютного готДетали и относительного доляГотДет количества готовых деталей, среднего времени срВрПодгДет подготовки одной детали.

  • Из библиотеки Картинки перетащите картинку Склад и разместите как на Рис. 2.13.

    • Склад бракованных деталей. Вывод результатов моделирования

  • Из библиотеки Основная перетащите на правый нижний прямоугольник два элемента Переменная. На странице Основные панели Свойства в поле Имя: каждого элемента введите соответствующие имена, показанные на Рис. 2.13. Тип: double.
  • Из Библиотеки моделирования процессов перетащите объект sink.
  • На странице Основные панели Свойства установите следующие свойства:
  • Имя: склБракДет
  • Отображать имя сбросьте флажок;
  • Тип заявки: Detail
  • Действия При входе
    •  
    бракДетали = склБракДет.count()/main.колПрог;
доляБрДет = бракДетали/(готДетали+бракДетали);

    Код предназначен для расчёта результатов моделирования: абсолютного бракДетали и относительного доляБрДет количества бракованных деталей.

  • Из библиотеки Картинки перетащите картинку Склад и разместите как на Рис. 2.13.

    • Так как все исходные данные размещены на диаграмме типа агента Main, то ссылка на них из диаграммы Kontrol, производится, например, так: main.колПрог;

    Создание областей просмотра и переключение между ними

  • Из библиотеки Презентация перетащите элемент Область просмотра.
  • Перейдите на страницу Основные панели Свойства.
  • В поле Имя: введите kontr.
  • Задайте, как будет располагаться область просмотра относительно ее якоря, с помощью элемента управления Выравнивать по: Верхн. левому углу.
  • Выберите режим масштабирования из выпадающего списка Масштабирование: Подогнать под окно.
  • На странице Местоположение и размер панели Свойства введите: X: 30, Y: 10, Ширина: 670, Высота: 480.
  • Сбросьте флажок Исключить, если он был установлен.
  • Перетащите элемент text, разместите и введите в поле Текст: Цех, как на Рис. 2.13.
  • На панели Свойства раскройте Специфические и в поле Действие по щелчку: введите следующий Java код: main.zex.navigateTo();
  • Перетащите второй элемент text, разместите и введите в поле Текст: Пункт окончательного контроля.
  • Теперь в ходе моделирования вы можете перемещаться между двумя областями просмотра. Чёрный цвет, например, Цех, означает, что открыта область просмотра, на которой размещен Пункт окончательного контроля. При этом цвет названия Пункт окончательного контроля другой.
    •

    Добавление элементов для проведения исследований

    Для удобства считывания статистических данных о коэффициентах использования (загрузки) пункта подготовки заготовок и пунктов выполнения операций 1…3 дополним модель элементами Переменная и необходимыми java-кодами.

  • Из Презентации перетащите элемент Скругленный прямоугольник на диаграмму Kontrol и разместите как на Рис. 2.14. Можно было бы всё это сделать на диаграмме Main, но тогда бы пришлось каждый раз после проведения эксперимента для считывания результатов переключаться между областями просмотра.
  • Перетащите элемент text, разместите и введите в поле Текст: Коэффициенты использования.
  • Из библиотеки Основная перетащите элемент Переменная. Разместите и дайте имя коэфИспПодЗаг, как на Рис. 2.14. Оставьте тип double.
  • Перетащите ещё один элемент Переменная и дайте ему имя коэфИспВыпОп1. Оставьте тип double.
  • Скопируйте элемент с именем коэфИспВыпОп1. Вставьте ещё два таких элемента, которым системой будут присвоены имена коэфИспВыпОп2 и коэфИспВыпОп3 (см. Рис. 2.14). Тип будет double.
  • Далее при вводе в свойства соответствующих объектов нужных кодов следует также на странице Специфические установливать флажки Включить сбор статистики. (рис 2.14) Добавлены элементы для вывода коэффициентов использования
  • Выделите объект подЗаг. В поле Действия При выходе добавьте код: 
    на_контроль.коэфИспПодЗаг=
подЗаг.statsUtilization.mean();
  • Выделите объект выпОп1. В поле Действия При выходе введите код: 
    на_контроль.коэфИспВыпОп1=
выпОп1.statsUtilization.mean()
  • Выделите объект выпОп2. В поле Действия При выходе введите код: 
    на_контроль.коэфИспВыпОп2=
выпОп2.statsUtilization.mean()
  • Выделите объект выпОп3. В поле Действия При выходе введите код: 
    на_контроль.коэфИспВыпОп3=
выпОп3.statsUtilization.mean()
  • Время подготовки заготовки и время выполнения операций даны в мин. Возьмём 1 ед. мод. вр. = 1мин.

    Рассчитаем количество прогонов, которые нужно выполнить в каждом наблюдении. При этом примем относительное количество готовых деталей как ожидаемую вероятность. Поскольку она заранее не известна, то расчёт проведём для худшего случая:

    $$N=t^2_\alpha \cdot \frac{\sigma ^2}{\varepsilon ^2}=2,58^2\cdot \frac{0,5(1-0,5)}{0,01^2}=6,656\frac{0,25}{0,0001}\approx 66641.$$
  • Перейдите на диаграмму Main. В панели Проекты выделите Simulation:Main.
  • На странице Модельное время установите Виртуальное время (максимальная скорость). В поле Остановить: из выпадающего списка выберите В заданное время.
  • В поле Конечное время введите 7987680 (480*16641 = 7987680).
  • В AnyLogic начальное число генератора случайных чисел устанавливается один раз перед запуском модели. На странице Случайность установите Фиксированное начальное число (воспроизводимые прогоны). В поле Начальное число введите 23.
    •

    Интерпретация результатов моделирования

    Мы провели эксперименты, увеличив в AnyLogic модельное время в 16641 раз (в GPSS World в каждом эксперименте выполнено 16641 прогонов).

    Всего выполнено 8 экспериментов, результаты которых сведены в Табл. 2.6. Первый эксперимент соответствует постановке задачи. Результаты первого эксперимента представлены на Рис. 2.15 и в Табл. 2.6.

    В каждом следующем эксперименте параметры, установленные в предыдущем эксперименте, либо остаются неизменными, либо изменяются. Указываются только новые значения параметров в строке, предшествующей результатам следующего эксперимента. Например, во втором эксперименте уменьшено среднее время поступления заготовок с $$T_n = 35$$ до $$T_n = 30$$, а остальные параметры остались неизменными (Табл. 2.6).

    В экспериментах изменялись значения шести параметров. Кроме того, в восьмом эксперименте были уменьшены средние времена подготовки вариантов заготовок (значения элементов одномерного массива).

    Сравнительный анализ результатов экспериментов свидетельствует об адекватности GPSS World и AnyLogic7, так как их различия несущественны.

    Например, относительная доля готовых изделий и относительная доля забракованных отличаются на 0 … 0,002, а среднее время изготовления одной детали - на 0,023 … 0,238.

    Коэффиценты использования пункта подготовки заготовок и пунктов выполнения операций 1…3 в некоторых экспериментах или одинаковы, или различаются на 0,001 … 0,006.

    По результатам экспериментов (Табл. 2.6) можно сделать выводы об эффективности работы цеха по изготовлению деталей и обнаружить "узкие" места.

    Изменение параметров в каждом следующем эксперименте преследовало цель увеличения количества годных деталей и сокращения времени подготовки одной детали. Если в первом эксперименте готовых деталей было 9,916 (9,885), а среднее время изготовления одной детали 48,407 (48,559), то в последнем восьмом эксперименте цель была достигнута - 21,220 (21,161) и 22,620 (22,683) соответственно. При этом доля брака уменьшилась с 0,277 до 0,116.

    (рис 2.15) Вариант результатов моделирования
    Показатели функционирования цеха
    ПоказателиGPSS WorldAnyLogic6AnyLogic7
    1) согласно постановке задачи
    готДетали 9,8859,8829,916
    доляГотДет 0,7210,7230,723
    бракДетали3,8213,7783,804
    доляБрДет0,2790,2770,277
    срВрПодгДет48,55948,57348,407
    коэфИспПодЗаг0,6390,6380,64
    коэфИспВыпОп10,8790,8770,879
    коэфИспВыпОп20,6620,6580,664
    коэфИспВыпОп30,8010,8010,803
    $$\Delta_{11}$$ доляГотДет0,002
    $$\Delta_{12}$$ доляБрДет0,002
    $$\Delta_{13}$$ срВрПодгДет0,152
    2) Tn = 30
    готДетали 11,28411,33311,294
    доляГотДет 0,7220,7230,724
    бракДетали4,3384,3434,312
    доляБрДет0,2780,2770,276
    срВрПодгДет42,53842,35342,5
    коэфИспПодЗаг0,7490,7460,746
    коэфИспВыпОп1111
    коэфИспВыпОп20,7520,7620,755
    коэфИспВыпОп30,9150,9160,916
    $$\Delta_{21}$$ доляГотДет0,002
    $$\Delta_{22}$$ доляБрДет0,002
    $$\Delta_{23}$$ срВрПодгДет0,038
    3) T1 = 25, T3 = 30
    готДетали 11,55211,55511,558
    доляГотДет 0,7220,7240,723
    бракДетали4,4594,4144,437
    доляБрДет0,2780,2760,277
    срВрПодгДет41,55341,54241,53
    коэфИспПодЗаг0,7480,7460,748
    коэфИспВыпОп10,8520,8520,852
    коэфИспВыпОп20,7740,770,77
    коэфИспВыпОп30,8020,8010,802
    $$\Delta_{31}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{32}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{33}$$ срВрПодгДет0,023
    4) Tn = 25, T1 = 20, T2 = 15, T3 = 25
    готДетали 13,84513,913,882
    доляГотДет 0,7230,7240,724
    бракДетали5,3145,3055,303
    доляБрДет0,2770,2760,276
    срВрПодгДет34,66934,53234,577
    коэфИспПодЗаг0,8950,8990,897
    коэфИспВыпОп10,8170,8220,818
    коэфИспВыпОп20,5550,5580,557
    коэфИспВыпОп30,8010,8030,801
    $$\Delta_{41}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{42}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{43}$$ срВрПодгДет0,112
    5) Tn = 20, T3 = 20
    готДетали 15,45315,49915,572
    доляГотДет 0,7230,7240,724
    бракДетали5,9325,9155,925
    доляБрДет0,2770,2760,276
    срВрПодгДет31,06330,96930,825
    коэфИспПодЗаг111
    коэфИспВыпОп10,9110,9130,918
    коэфИспВыпОп20,6190,6210,623
    коэфИспВыпОп30,7160,7180,72
    $$\Delta_{51}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{52}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{53}$$ срВрПодгДет0,238
    6) q3 = 0,05
    готДетали 16,216,20616,219
    доляГотДет 0,7550,7570,757
    бракДетали5,2465,1925,202
    доляБрДет0,2450,2430,243
    срВрПодгДет29,62929,61929,595
    коэфИспПодЗаг111
    коэфИспВыпОп10,9160,9110,913
    коэфИспВыпОп20,6220,620,621
    коэфИспВыпОп30,710,7110,711
    $$\Delta_{61}$$ доляБрДет0,002
    $$\Delta_{62}$$ доляГотДет0,002
    $$\Delta_{63}$$ срВрПодгДет0,034
    7) q1= 0,05, q2 = 0,05
    готДетали 18,90318,85618,991
    доляГотДет 0,8830,8830,884
    бракДетали2,5042,4912,491
    доляБрДет0,1170,1170,116
    срВрПодгДет25,39325,45625,275
    коэфИспПодЗаг111
    коэфИспВыпОп10,9010,8960,907
    коэфИспВыпОп20,650,6460,651
    коэфИспВыпОп30,8280,8290,833
    $$\Delta_{71}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{72}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{73}$$ срВрПодгДет0,018
    8) T1=15, срВрПодгЗаг={7,11,18,19,23,22,0,0,0,0}
    готДетали 21,16121,2521,22
    доляГотДет 0,8830,8840,884
    бракДетали2,8012,7852,795
    доляБрДет0,1170,1160,116
    срВрПодгДет22,68322,58822,62
    коэфИспПодЗаг0,9390,940,938
    коэфИспВыпОп10,7560,760,759
    коэфИспВыпОп20,7250,7290,728
    коэфИспВыпОп30,9290,9320,931
    $$\Delta_{81}$$ доляГотДет0,001
    $$\Delta_{82}$$ доляБрДет0,001
    $$\Delta_{83}$$ срВрПодгДет0,063

    Но уже по второму эксперименту видно, что коэфИспВыпОп1=0,879, а коэфИспВыпОп3=0,803, то есть приближаются к 1. Поэтому изменение других параметров ничего не даст. Нужно уменьшить среднее время выполнения операций 1 и 3. Третий эксперимент это подтвердил.

    В экспериментах 5…7 коэффициент загрузки пункта подготовки заготовок равен 1. Изменение доли брака лишь немного увеличил искомые показатели. Поэтому дальнейший рост годных деталей и среднего времени подготовки одной детали возможен был лишь при сокращении средних времён подготовки заготовок в зависимости от их типов.

    Предыдущее занятие Следующее занятие
    Вернуться к учебному плану
    ^