Опубликован: 15.02.2013 | Доступ: свободный | Студентов: 235 / 0 | Длительность: 16:52:00
ISBN: 978-5-9556-0146-5
Лекция 7:

Модель функционирования предприятия

Модель в GPSS World

Постановка задачи

Предприятие имеет n_1 цехов, производящих n_1 типов блоков, т. е. каждый цех производит блоки одного типа. Себестоимости комплектующих блоков С_{к1}, С_{к2}, …, С_{кn1}. Стоимости изготовления блоков С_{изг1}, С_{изг2}, …, С_{изгn1}. Интервалы выпуска блоков Т_{1}, Т_{2}, …, Т_{n1} - случайные. Из n_1 блоков собирается одно изделие.

Перед сборкой каждый тип блоков проверяется на n_{11}, n_{12}, …, n_{1n} соответствующих постах контроля. Длительности контроля одного блока Т_{11}, Т_{12}, …, Т_{1n} случайные. Стоимости проверки блоков С_{пр1}, С_{пр2}, …, С_{прn1}. На каждом посту бракуется q_{11}, q_{12}, …, q_{1n} \;\% блоков соответственно. Забракованные блоки в дальнейшем процессе сборки не участвуют, и удаляются с постов контроля в брак.

Прошедшие контроль, т. е. не забракованные блоки поступают на один из n_2 пунктов сборки. На пункте сборки одновременно собирается только одно изделие. Сборка начинается только тогда, когда имеются все необходимые n_1 блоков различных типов. Время сборки T_c случайное. Стоимость сборки одного изделия C_сб.

После сборки изделие поступает на один из n_3 стендов выходного контроля. На одном стенде одновременно проверяется только одно изделие. Время проверки Т_п случайное. Стоимость проверки одного изделия С_к. По результатам проверки бракуется q_2 \;\% изделий. В таком изделии с вероятностью q_3 \;\% могут быть забракованы m блоков. Вероятности порядковых номеров из 1 … n_1 P_{бл1} … P_{блn_1} соответственно.

Забракованное изделие направляется в цех сборки, где неработоспособные блоки заменяются новыми. Время замены T_{замi} случайное. Стоимость замены i-го блока C_{замi}. После замены блоков изделие вновь поступает на один из стендов выходного контроля.

Прошедшее стенд выходного контроля изделие поступает в отдел приёмки. Время приемки T_{пр} одного изделия случайное. Стоимость приемки одного изделия C_{п}. По результатам приёмки бракуется q_4 \;\% изделий, которые направляются вновь на стенд выходного контроля. Принятые приёмкой изделия направляются на склад предприятия.

Исходные данные

n_1=4; Т_1=19; Т_2=11; Т_3=15; Т_4=18;
C_{k1}=35; C_{k2}=32; C_{k3}=43; C_{k4}=48;
C_{изг1}=35; C_{изг2}=27; C_{изг3}=36; C_{изг4}=37;
n_{11}=2; n_{12}=2; n_{13}=2; n_{14}=2; Т_{11}=12; Т_{12}=16; Т_{13}=21; Т_{14}=17;
C_{пр1}=12; C_{пр2}=23; C_{пр3}=32; C_{пр4}=28;
q_{11}=0,02; q_{12}=0,03; q_{13}=0,04; q_{14}=0,06;
n_{2}=2; T_{c}=22; C_{сб}=67; n_{3}=2; Т_{п}=26; C_{k}=74; q_{2}=0,05;
n_{2}=2; T_{c}=22; C_{сб}=67; n_{3}=2; Т_{п}=26; C_{k}=74; q_{2}=0,05;
m=1; p_{k1}=1,0; P_{бл1}=0,25; P_{бл2}=0,25; P_{бл3}=0,25; P_{бл4}=0,25;
Т_{зам1}=12; Т_{зам2}=15; Т_{зам3}=12; Т_{зам4}=21;
С_{зам1}=34; С_{зам2}=46; С_{зам3}=38; С_{зам4}=54;
n_{4}=2; T_{пр}=18; С_{п}=53; q_{4}=0,15.

Интервалы времени между выпусками блоков, время контроля блоков и изделий, сборки и приема изделий подчинены экспоненциальному закону.

Задание на исследование

Разработать имитационную модель функционирования предприятия при изготовлении изделий из блоков.

Исследовать влияние качества изготовления блоков и других параметров (интервалов выпуска блоков из цехов, себестоимости комплектующих, стоимости изготовления блоков, проверки, сборки и др.) на себестоимость изделий.

Сделать выводы о загруженности подразделений предприятия и необходимых мерах по снижению себестоимости продукции.

Уяснение задачи на исследование

Предприятие при изготовлении блоков и сборки из них изделий может быть представлено как многофазная многоканальная разомкнутая система массового обслуживания с ожиданием, так как оно имеет все ее элементы (Рис. 6.1):

  • поток изготовленных цехами блоков;
  • очереди блоков на посты контроля и пункты сборки;
  • очереди изделий на стенды контроля и пункт приемки;
  • многоканальные устройства обслуживания (посты контроля, стенды выходного контроля, пункты сборки, пункты приёмки);
  • потоки забракованных блоков;
  • выходные потоки готовых изделий.
Предприятие как система массового обслуживания

увеличить изображение
Рис. 6.1. Предприятие как система массового обслуживания

Для имитации МКУ следует использовать блоки ENTER и LEAVE.

Для исходных данных в программе модели возьмем те же идентификаторы, что и в постановке задачи, но для предотвращения случаев совпадения с зарезервированными символами GPSS World добавим символ подчеркивания.

Например, q11_, n1_. Сделаем это для отличия от зарезервированных символов GPSS World: q - системный числовой атрибут, означающий очередь, n - используется в качестве ссылки при определении количества транзактов, вошедших в какой-либо блок программы. Добавление символа подчеркивания предотвратит ошибку, которая в противном случае будет выявлена на этапе создания объекта "Процесс моделирования". Другие идентификаторы будем вводить по мере уяснения задачи, а также в ходе разработки программы модели.

Для моделирования необходимо привести в соответствие время протекания реального процесса изготовления блоков и сборки изделий на предприятии и в модели. Это осуществляется введением масштабного коэффициента, например, если для условий рассматриваемой задачи его взять равным 1, а в реальном процессе измерять время в минутах, то 1 мин будет соответствовать 1 ед. мод. вр. Тогда время моделирования VrMod = 60 # 40 = 2400 ед. мод. вр. Временные параметры изготовления и контроля блоков, сборки, контроля и приёмки изделий даны в минутах, поэтому при выбранном масштабном коэффициенте 1 они не изменятся.

В модели, как процесса, протекающего в СМО (см. рис. 6.1), необходимо иметь:

  • задание исходных данных;
  • сегмент имитации работы цехов без постов контроля;
  • сегмент имитации работы постов контроля блоков;
  • сегмент имитации сборки изделий;
  • сегмент имитации работы стендов выходного контроля;
  • сегмент имитации работы приемки;
  • сегмент задания времени моделирования и расчета результатов моделирования.

Для ввода исходных данных целесообразно использовать команды EQU и FUNCTION. Вторая команда позволит сократить число строк в программе за счёт ввода одномерного массива данных двумя строками.

Алексей Гроссман
Алексей Гроссман

Здравствуйте, прошел курс "Концептуальное проектирование систем в AnyLogic и GPSS World". Можно ли получить по нему сертификат? У нас в институте требуют сертификаты для создания портфолио.

Елена Блинаева
Елена Блинаева
Makc Bekurin
Makc Bekurin
Россия
Александра Шульженко
Александра Шульженко
Россия, Биробиджан, ПГУ им. Шалом-Алейхама