Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МБС 4 курс Практическая работа №14 9 / 9
Моделирование работы инструментальной кладовой
Постановка задачи
В цехе работает инструментальная кладовая по принципу самообслуживания. Рабочие приходят за инструментом в среднем каждые 8 мин с возможным откло нением от этого интервала ±2 мин. Поток рабочих (требований) за инструмента ми равномерный. Каждый рабочий может взять один или несколько инструмен тов, лежащих на разных стеллажах. Время, необходимое для поиска инструмента на стеллажах, число инструментов, взятых со стеллажа, и вероятности взятия их приведены в табл. 4.1.
Тоблицо 4.1
|
Стеллаж |
Вероятность |
Время поиска |
Число инструментов, |
|
взятия инструмента |
инструмента, мин |
взятых со стеллажа, шт. |
|
|
1 |
0,65 |
10±4 |
4±2 |
|
2 |
0,78 |
12±2 |
2±1 |
Взяв инструмент в кладовой, рабочий подходит к учетчику, который делает соответствующую отметку в журнале. Время учета пропорционально числу инст рументов, взятых рабочим. На оформление одного наименования инструмента требуется 1 мин. Необходимо определить:
число посещений рабочими кладовой в течение смены;
среднее время для взятия инструмента в кладовой;
коэффициент использования (загрузки) учетчика;
максимальную длину очереди в кладовой;
среднюю длину очереди в кладовой;
число входов в кладовую без ожидания;
процент входов в кладовую без ожидания;
среднее время учета взятого инструмента.
Выявление основных особенностей
Для моделирования работы инструментальной кладовой необходимо сформиро вать входной поток рабочих (требований) и временной интервал моделирования. Но перед этим нужно выбрать единицу измерения времени. Для моделирования работы инструментальной кладовой можно взять в качестве единицы измерения времени минуту.
Рис. 4.35. Процесс функционирования системы «Рабочие-кладовая»
Изобразим графически процесс функционирования системы «Рабочие-кладо вая» (рис. 4.35).
Создание имитационной модели процесса
Построение имитационной модели начнем с создания заголовка модели, который может быть представлен, например, в таком виде:
; GPSSW Inst_clad.GPS
****************************************************
* Моделирование системы «Рабочие-кладовая» *
**********************************************************
В программе можно выделить три сектора. В первом секторе формируются не обходимые функции. Во втором проводится собственно моделирование работы инструментальной кладовой. В третьем секторе моделируется время работы сис темы.
Рис. 4.36. Дискретноя функция роспределения число инструментов с первого стелложо, необходимых робочему
В первом секторе создадим две функции и вещественную переменную. Первая функция под именем INST1 будет моделировать взятие рабочим определенного числа инструментов с первого стеллажа. Для определения числа инструментов, взятых рабочим с первого стеллажа, используется дискретная числовая функция, показанная на»рис. 4.36.
В модели эту функцию можно записать в таком виде:
INSTl FUNCTION RN1,D5
0.2,2/0.4,3/0.6,4/0.8,5/1,6
Вторая функция под именем IN$T2 будет моделировать взятие рабочим опре деленного числа инструментов со второго стеллажа. Для определения числа ин струментов, взятых рабочим со второго стеллажа, используется дискретная чис ловая функция, показанная на рис. 4.37.
Рис. 4.37. Дискретная функция распределения числа инструментов со второго стеллажа, необходимых рабочему
В модели эту функцию можно записать в таком виде:
INST2 FUNCTION RN1,D3 0.33,1/0.66,2/1,3
Переменная по имени T_OBSL будет определять время обслуживания учетчи ком рабочего, которое зависит от числа инструментов, взятых рабочим с обоих стеллажей:
T_OBSL FVARIABLE (FN$INSTl+FN$INST2)#1.2
Второй сектор начинается с моделирования потока рабочих в инструменталь ную кладовую. Это можно выполнить с помощью оператора GENERATE (Генери ровать). В нашем примере он будет выглядеть так:
GENERATE 8,2
В поле операнда А указывается средний интервал времени между прибытием в инструментальную кладовую двух идущих один за другим рабочих (требова ний, транзактов). В нашем примере среднее время прибытия требований состав ляет 8 мин. В поле операнда В дано отклонение времени поступления рабочих от среднего. В нашем примере оно составляет 2 мин.
Пришедшие в кладовую рабочие с вероятность 0,645 будут брать инструмен ты с первого стеллажа, а остальные - со второго. Это действие можно промоде лировать с помощью оператора TRANSFER (Передать), используемого в режиме
перехода к заданному оператору с указанной вероятностью. В нашей задаче он будет выглядеть так:
TRANSFER .355,,STEL2
Такая запись означает, что рабочий с вероятностью 0,355, указанной в поле опе ранда А, пойдет к оператору, имя метки которого определено в поле операнда С, и с вероятностью 1 - 0,355 = 0,645 пойдет к оператору, следующему сразу же за оператором TRANSFER. Таким образом, данный оператор направляет рабочих к первому или ко второму стеллажу Сразу же после оператора TRANSFER дол жен быть оператор, моделирующий время поиска нужных инструментов на пер вом стеллаже. Это время составляет 10±4 мин с равномерным законом распреде ления. Для этого можно использовать оператор ADVANCE (Задержать), который в нашей задаче запишется так:
ADVANCE 10,4
Далее рабочие, взявшие инструмент с первого стеллажа, с вероятность 0,779 будут брать инструменты со второго стеллажа. Это действие можно промодели ровать с помощью оператора TRANSFER, используемого в режиме перехода к заданному оператору с указанной вероятностью. В нашей задаче он будет вы глядеть так:
STEL2 TRANSFER .221,,KLAD
Такая запись означает, что рабочий с вероятностью 0,221, указанной в поле опе ранда А, пойдет к оператору, имя метки которого определено в поле операнда С, и с вероятностью 1 - 0,221 = 0,779 пойдет к оператору, следующему сразу же за оператором TRANSFER. Таким образом, данный оператор направляет рабочих ко второму стеллажу или к учетчику - кладовщику
В операторе TRANSFER имеется метка STEL2 - по ней к этому оператору на правляются рабочие, которым не нужны инструменты с первого стеллажа.
Сразу же после оператора TRANSFER должен быть оператор, моделирующий время поиска нужных инструментов на втором стеллаже. Это время составляет 12±2 мин с равномерным законом распределения. Для этого можно использовать оператор ADVANCE, который в нашей задаче запишется так:
ADVANCE 12,2
Рабочий, взявший все необходимые инструменты, встает в очередь к учетчику, если она есть. Это можно промоделировать оператором QUEUE (Очередь), кото рый только в совокупности с оператором DEPART (Выйти) собирает статисти ческую информацию о работе моделируемой очереди. В нашем примере оператор QUEUE будет выглядеть так:
KLAD QUEUE UCHET
В поле операнда А дается символьное или числовое имя очереди. Таких очере дей в системе может быть очень много. В нашей задаче дадим очереди имя UCHET.
Желательно, чтобы присваиваемое имя отражало суть описываемого элемента системы.
В операторе QUEUE имеется метка KLAD - по ней к этому оператору направля ются рабочие, которым не нужны инструменты со второго стеллажа. Следуя логи ке, рабочий может выйти из очереди только тогда, когда освободится учетчик (объект). Для этого вводится оператор SEIZE (Занять), который определяет за нятость объекта, и при его освобождении очередное требование выходит из очере ди и идет в канал на обслуживание. Это может выглядеть так:
SEIZE CLAD
В поле операнда А дается символьное или числовое имя объекта. Таких кана лов обслуживания в системе может быть очень много. В нашей задаче каналу дано имя CLAD. Желательно, чтобы присваиваемое имя отражало суть описываемого элемента системы.
Выход рабочего из очереди к учетчику фиксируется оператором DEPART с соответствующим названием очереди. В нашем примере это будет выглядеть так:
DEPART UCHET
Далее должно быть промоделировано время пребывания в кладовой рабочего, непосредственно обслуживаемого учетчиком. Это время в нашем примере зави сит от числа взятых инструментов с двух стеллажей. Время обслуживания рабо чего учетчиком определяется с помощью функции по имени OBSL. Для моделиро вания этого процесса используется оператор ADVANCE, который в нашей задаче будет выглядеть так:
ADVANCE V$T_OBSL
Продолжительность обслуживания рабочего учетчиком определяется обраще нием к переменной по имени T_OBSL, которая в зависимости от числа взятых ин струментов устанавливает время обслуживания. Эта вещественная переменная вычисляется так:
(FN$INST1+FN$INST2)#1.2
Как вы видите, в состав выражения входят значения двух функций FN$INST1 и FN$INST2, которые необходимо предварительно определить.
Число инструментов с первого стеллажа, взятых рабочим, определяется следу ющим образом. С помощью датчика псевдослучайных чисел RN1 генерируется случайное число. Допустим, оно равно 0,468, тогда, согласно заданным значениям дискретной функции instl (см. рис. 4.36), число взятых инструментов будет рав но 4.
Число инструментов со второго стеллажа, взятых рабочим, определяется ана логично. С помощью датчика псевдослучайных чисел RN2 генерируется случай ное число. Допустим, что оно равно 0,588, тогда, согласно заданным значениям дискретной функции Inst2 (см. рис. 4.37), число инструментов, взятых со второ го стеллажа, будет равно 2.
В нашем примере рабочий взял 6 инструментов. Это число умножается на ко эффициент 1,2, чтобы определить время учета взятых инструментов.
После обслуживания рабочего учетчиком должно быть послано сообщение of освобождении объекта. Это моделируется оператором RELEASE:
RELEASE CLAD
Следует особо подчеркнуть, что парные операторы QUEUE и DEPART дл* каждой очереди должны иметь одно и то же, но свое уникальное имя. Это же от носится и к операторам SEIZE и RELEASE.
После обслуживания учетчиком рабочий покидает инструментальную кладо вую. Это действие может быть представлено оператором TERMINATE (Завер шить):
- TERMINATE
И наконец, мы должны создать сегмент, который будет моделировать работ} инструментальной кладовой в течение рабочей смены, равной 8 ч. Поскольку мо делирование работы инструментальной кладовой проводится в минутах, то врем* моделирования системы будет равно 8 х 60 = 480 мин. Этот сегмент будет выгля деть так:
GENERATE 480 TERMINATE l START 1
Представление имитационной модели
Для представления имитационной модели выполните следующие действия:
щелкните по пункту File главного меню системы. Появится выпадающее меню;
щелкните по пункту New (Создать) выпадающего меню. Появится диалого вое окно Новый документ;
выделите пункт Model и щелкните по кнопке ОК. Появится окно модели в котором введите данную программу, как показано на рис. 4.38.
Вызвать окно для представления имитационной модели в системе GPSSW можно также, нажав комбинацию клавиш Ctrl+Alt+S.
Моделирование системы
После создания имитационную модель необходимо оттранслировать и запустит! на выполнение. Для этого:
щелкните по пункту Command главного меню системы или нажмите комби нацию клавиш Alt+C Появится выпадающее меню;
щелкните по пункту Create Simulation (Создать выполняемую модель) вы падающего меню.
Рис. 4.38. Окно имитационной модели инструментальной кладовой
Поскольку в программе есть управляющая команда START, то исходная ими тационная модель будет транслироваться, и если в ней нет ошибок, то начнется процесс моделирования системы.
Подготовка к моделированию
Перед началом моделирования можно установить вывод тех параметров модели рования, которые нужны пользователю. Для этого:
щелкните по пункту Edit (Правка) главного меню системы или нажмите ком бинацию клавиш Alt+E. Появится выпадающее меню;
щелкните по пункту Settings (Установки) выпадающего меню. Появится диа логовое окно SETTINGS для данной модели, в котором можно установить нужные выходные данные, например, так, как показано на рис. 4.39.
Наличие галочки в окошках говорит о том, что эта информация будет выведена в окне результатов моделирования. В нашем примере будет выведена информа ция по следующим объектам:
Queues (Очереди);
Facilities (Каналы обслуживания).
Рис. 4.Jy. Окно obi IINUo с установками для имитационной модели инструментальной кладовой
Для начала моделирования:
щелкните по пункту Command главного меню системы или нажмите комби нацию клавиш Alt+C Появится выпадающее меню;
щелкните по пункту Create Simulation выпадающего меню. Появится окно JOURNAL (Журнал) с выводом сообщений о времени выполнения тех или иных действий, а затем - окно REPORT (Отчет) с результатами моделиро вания (рис. 4.40).
Рис. 4.40. Окно REPORT с фрагментом результатов моделирования работы инструментальной кладовой
В верхней строке указывается:
START TIME (Начальное время) - 0.000;
END TIME (Время окончания) - 480.000;
BLOCKS (Число блоков)- 15;
FACILITIES (Число каналов обслуживания) - 1;
STORAGES (Число накопителей) - 0.
Ниже указываются результаты моделирования канала обслуживания под на каченным именем CLAD:
ENTRIES (Число входов) - 57;
UTIL. (Коэффициент использования) - 0.807;
AVE. TIME (Среднее время обслуживания) - 6.794;
AVAIL. (Доступность) - 1;
OWNER (Возможное число входов) - 57;
PEND-0;
INTER-О;
RETRY (Повтор)-0;
DELAY (Отказ) - 0.
Еще ниже указываются результаты моделирования очереди под присвоенным шенем UCHET:
МАХ (Максимальное содержание) - 3;
CONT. (Текущее содержание) - 0;
ENTRY (Число входов) - 57;
ENTRY(O) (Число нулевых входов) - 17;
AVE.CONT. (Среднее число входов) - 0.517;
AVE.TIME - 4.352;
AVE.(-O) - 6.201;
RETRY-О.