|
|
Моделирование и исследование обрабатывающего участка цеха, производящего обработку деталей
Моделирование и исследование обрабатывающего участка цеха, производящего обработку деталей
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДВПИ Им. В.В. КУЙБЫШЕВА Институт радиоэлектроники, информатики и электротехники Факультет информационных и компьютерных технологий Кафедра информационных систем управления Пояснительная записка к курсовой работепо дисциплине Моделирование СистемВыполнила:Студентка группы Р-7221Горгулько О.К.Проверил преподаватель:Васильев А.И.Владивосток2010 бланк задания На курсовую работу по дисциплине "Моделирование систем" Студенту Горгулько Ольге Константиновне (группа Р-7221) Руководитель Васильев Анатолий Иванович Тема курсовой работы Моделирование и исследование обрабатывающего участка цеха, производящего обработку деталей. Техническое задание Ознакомиться с рекомендуемой литературой. Дать аналитический обзор проблемы моделирования системы. Теоретический материал: На обрабатывающий участок цеха поступают детали в среднем через 50 мин. Первичная обработка деталей производится на одном из двух станков. Первый станок обрабатывает деталь в среднем 40 мин и имеет до 4% брака, второй соответственно 60 мин и 8% брака. Все бракованные детали возвращаются на повторную обработку на второй станок. Детали, попавшие в разряд бракованных дважды, считаются отходами. Вторичную обработку проводят также два станка в среднем 100 мин каждый. Причем первый станок обрабатывает имеющиеся в накопителе после первичной обработки детали, а второй станок подключается при образовании в накопителе задела больше трех деталей. Смоделировать обработку на участке 500 деталей. Определить загрузку второго станка на вторичной обработке и вероятность появления отходов. Определить возможность снижения задела в накопителе и повышения загрузки второго станка на вторичной обработке. Исходные данные: Интервал между поступлениями деталей распределен по закону Эрланга 3-его порядка (1/л=17, k=3). Время первичной обработки на первом станке распределено по нормальному закону (Мх = 40, ух = 5). Время первичной обработки на втором станке распределено по нормальному закону (Мх = 60, ух =10). Время вторичной обработки на первом и втором станках распределено по равномерному закону (a = 80, b = 120). Имитационный эксперимент: Необходимо исследовать изменение характеристик системы при изменении интенсивности поступления входного потока, величины задела, емкости первичного склада. Отчетный материал курсовой работы Пояснительная записка Графический материал Таблица характеристик процесса обслуживания Зависимость критерия эффективности от величины задела Зависимость критерия эффективности от интервала поступления Зависимость загрузки станков Зависимость длины средней очереди Рекомендуемая литература: Моделирование систем: учебно-метод. Комплекс / А. И. Васильев; Дальневосточный государственный технический университет. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2008. - 172с. Моделирование систем. Практикум: Учеб. пособие для вузов / Б. Я. Советов, С. А. Яковлев. - 3-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2005. - 295 с.: ил. Задание выдано " 23" сентября 2010 г. Руководитель Васильев А. И. Содержание - аннотация
- Введение
- Задание
- 1. Построение концептуальной схемы и ее формализация
- 2. Машинная реализация модели
- 2.1 Таблица соответствия элементов GPSS и элементов исходной системы
- 2.2 Блок-схема модели в терминах GPSS
- 2.3 Текст программы на GPSS
- 2.4 Результаты моделирования
- 2.5 Дисперсионный анализ
- 2.6 Отсеивающий эксперимент
- 2.7 Оптимизирующий эксперимент
- 3. Таблица характеристик процесса обслуживания
- 4. Графики зависимостей
- 5. Анализ полученных результатов
- Заключение
- Список использованной литературы
аннотацияВ данной курсовой работе на первом этапе выполняется формализация описания объекта моделирования, строится обобщенная и детальная схема объекта моделирования и разрабатывается алгоритмическое описание работы модели. Кроме того, по указанию преподавателя проводится качественная и количественная аналитические оценки исследуемых характеристик моделируемого объекта. Следующим этапом является алгоритмизация процесса функционирования объекта моделирования, представленного в виде типовой математической схемы, и представление блок - диаграммы (блок - схемы).Далее осуществляется формальный переход к тексту программы и "насыщение" его числовыми значениями. После ряда прогонов полученной модели на ЭВМ и получении результатов машинного эксперимента проводится их интерпретация и анализ в терминах объекта моделирования. В качестве средства программной реализации модели в курсовой работе применен язык GPSS (General Purpose System Simulator) [2]. ВведениеЦелью данной курсовой работы является получение практических навыков по созданию имитационных моделей систем массового обслуживания (СМО) с помощью языка имитационного моделирования GPSS/PC. В качестве средства программной реализации модели применен язык GPSS (General Purpose System Simulator) [2]. Пакет моделирования дискретных систем (ПДМС) построен в предположении, что моделью сложной дискретной системы является описание ее элементов и логических правил их взаимодействия в процессе функционирования моделируемой системы. Каждый блок ПДМС имеет свой графический аналог, с помощью которых отображается пространственная конструкция модели, упрощая дальнейшую линеаризацию программы модели. Основой ПДМС являются программы, описывающие функционирование набора объектов для обеспечения заданных программистом маршрутов продвижения динамических объектов, называемых далее транзактами (сообщениями); планирования событий, происходящих в модели, путем регистрации времени наступления каждого события и выполнение их в нарастающей временной последовательности; регистрация статической информации о функционировании модели; продвижения модельного времени в процессе моделирования системы. В ПДМС имеется два основных типа объектов: транзакты и блоки, относящиеся соответственно к динамической и операционной категориям. Практически все изменения состояний модели системы происходят в результате входа транзактов в блоки и выполнения блоками своих функций. В данной работе требуется с помощью пакета моделирования систем GPSS/PC исследовать модель заданной СМО. ЗаданиеНа обрабатывающий участок цеха поступают детали в среднем через 50 мин. Первичная обработка деталей производится на одном из двух станков. Первый станок обрабатывает деталь в среднем 40 мин и имеет до 4% брака, второй соответственно 60 мин и 8% брака. Все бракованные детали возвращаются на повторную обработку на второй станок. Детали, попавшие в разряд бракованных дважды, считаются отходами. Вторичную обработку проводят также два станка в среднем 100 мин каждый. Причем первый станок обрабатывает имеющиеся в накопителе после первичной обработки детали, а второй станок подключается при образовании в накопителе задела больше трех деталей. Смоделировать обработку на участке 500 деталей. Определить загрузку второго станка на вторичной обработке и вероятность появления отходов. Определить возможность снижения задела в накопителе и повышения загрузки второго станка на вторичной обработке [2]. 1. Построение концептуальной схемы и ее формализацияЦель моделирования Необходимо исследовать изменение характеристик системы при изменении выбранных параметров и выбрать оптимальное значение этих параметров. Последовательность имитационного эксперимента Изменение интервала поступления Изменение величины задела Выбор критерия оптимальности системы В качестве критерия оптимальности заданной системы выбран следующий: V = С1Nобр - С2 Nотк - С3(Тпр3+ Тпр4) - С4Nотн , где: Nобр -количество обработок Nотк - количество отказов Тпр3 - время простоя первого станка Тпр4 - время простоя второго станка С1, С2 , С3,С4 - весовые коэффициенты 2. Машинная реализация модели2.1 Таблица соответствия элементов GPSS и элементов исходной системы
|
ЭЛЕМЕНТ GPSS | ИНТЕРПРЕТАЦИЯ | | Приборы STAN1 STAN2 | Имитирует первичную обработку детали первым станком Имитирует первичную обработку детали вторым станком | | Очереди: BUF1 BUF2 | Очередь перед первичной обработкой Очередь перед вторичной обработкой | | Переменная V$ERL3 | Случайная величина (интервал между поступлениями деталей), распределенная по закону Эрланга 3-его порядка с параметрами: 1/л=17, k=3 | | Переменная V$NORM1 | Случайная величина (время первичной обработки детали первым станком), распределенная по нормальному закону с параметрами: Мх = 40, ух = 5 | | Переменная V$NORM2 | Случайная величина (время первичной обработки детали вторым станком), распределенная по нормальному закону с параметрами: Мх = 60, ух = 10 | | Переменная V$RAVNOM | Случайная величина (время вторичной обработки детали на первом и втором станках), распределенная по равномерному закону с параметрами: a = 80, b = 120 | | |
2.2 Блок-схема модели в терминах GPSS2.3 Текст программы на GPSSTAU EQU 10ZADEL EQU 3OHE EQU 20KRIT VARIABLE (2#N$ABC1+2#N$ABC2)-2#N$OTH-0.5#X$PROST-1#N$OTKNORM1 VARIABLE (NORMAL(1,40,5))NORM2 VARIABLE (NORMAL(1,60,10))ERL3 VARIABLE (GAMMA(1,0,TAU, 3))RAVNOM VARIABLE (UNIFORM(1,80,120))GENERATE V$ERL3ASSIGN 1,0GATE NU STAN1,BBBAAA1 SEIZE STAN1ADVANCE V$NORM1RELEASE STAN1UNLINK BUF1,AAA1,1TRANSFER .04,,DDDEEE LINK BUF2,FIFODDD ASSIGN 1+,1TEST L P1,2,OTHTRANSFER ,BBBOTH TERMINATEBBB GATE NU STAN2,CCCAAA2 SEIZE STAN2ADVANCE V$NORM2RELEASE STAN2UNLINK BUF1,AAA2,1TRANSFER .08,EEE,DDDCCC TEST L CH$BUF1,OHE,OTKLINK BUF1,FIFOOTK TERMINATEGENERATE 50000TERMINATE 1GENERATE ,,,1FFF MARKTEST GE CH$BUF2,1SAVEVALUE PROST+,M1UNLINK BUF2,ABC1,1ADVANCE V$RAVNOMTRANSFER ,FFFABC1 TERMINATEGENERATE ,,,1KKK MARKTEST G CH$BUF2,ZADELSAVEVALUE PROST+,M1UNLINK BUF2,ABC2,1ADVANCE V$RAVNOMTRANSFER ,KKKABC2 TERMINATESTART 12.4 Результаты моделированияTuesday, November 09, 2010 22:22:19START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES0.000 50000.000 40 2 0NAME VALUEAAA1 4.000AAA2 15.000ABC1 32.000ABC2 40.000BBB 14.000BUF1 10011.000BUF2 10008.000CCC 20.000DDD 10.000EEE 9.000ERL3 10006.000FFF 26.000KKK 34.000KRIT 10003.000NORM1 10004.000NORM2 10005.000OHE 20.000OTH 13.000OTK 22.000PROST 10012.000RAVNOM 10007.000STAN1 10009.000STAN2 10010.000TAU 10.000ZADEL 3.000LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY1 GENERATE 1680 0 02 ASSIGN 1680 0 03 GATE 1680 0 0AAA1 4 SEIZE 1072 0 05 ADVANCE 1072 0 06 RELEASE 1072 0 07 UNLINK 1072 0 08 TRANSFER 1072 0 0EEE 9 LINK 1673 676 0DDD 10 ASSIGN 111 0 011 TEST 111 0 012 TRANSFER 105 0 0OTH 13 TERMINATE 6 0 0BBB 14 GATE 1384 0 0AAA2 15 SEIZE 713 0 016 ADVANCE 713 1 017 RELEASE 712 0 018 UNLINK 712 0 019 TRANSFER 712 0 0CCC 20 TEST 1116 0 021 LINK 1116 0 0OTK 22 TERMINATE 0 0 023 GENERATE 1 0 024 TERMINATE 1 0 025 GENERATE 1 0 0FFF 26 MARK 500 0 027 TEST 500 0 028 SAVEVALUE 500 0 029 UNLINK 500 0 030 ADVANCE 500 1 031 TRANSFER 499 0 0ABC1 32 TERMINATE 500 0 033 GENERATE 1 0 0KKK 34 MARK 497 0 035 TEST 497 0 036 SAVEVALUE 497 0 037 UNLINK 497 0 038 ADVANCE 497 1 039 TRANSFER 496 0 0ABC2 40 TERMINATE 497 0 0FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAYSTAN1 1072 0.858 40.024 1 0 0 0 0 0STAN2 713 0.855 59.991 1 1683 0 0 0 0USER CHAIN SIZE RETRY AVE.CONT ENTRIES MAX AVE.TIMEBUF2 676 0 350.002 1673 677 10460.300BUF1 0 0 0.663 1116 6 29.707SAVEVALUE RETRY VALUEPROST 0 458.701FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE1684 0 50009.181 1684 0 11683 0 50045.202 1683 16 17 1 0.0003 0 50052.009 3 30 314 0 50052.368 4 38 391685 0 100000.000 1685 0 232.5 Дисперсионный анализПроведем дисперсионный анализ, чтобы установить, оказывает ли существенное влияние некоторый фактор F [1].Текст программы GPSS:TAU EQU 17ZADEL EQU 3OHE EQU 20KRIT VARIABLE (2#N$ABC1+2#N$ABC2)-2#N$OTH-0.5#X$PROST-1#N$OTKNORM1 VARIABLE (NORMAL(1,40,5))NORM2 VARIABLE (NORMAL(1,60,10))ERL3 VARIABLE (GAMMA(1,0,TAU, 3))RAVNOM VARIABLE (UNIFORM(1,80,120))GENERATE V$ERL3ASSIGN 1,0GATE NU STAN1,BBBAAA1 SEIZE STAN1ADVANCE V$NORM1RELEASE STAN1UNLINK BUF1,AAA1,1TRANSFER .04,,DDDEEE LINK BUF2,FIFODDD ASSIGN 1+,1TEST L P1,2,OTHTRANSFER ,BBBOTH TERMINATEBBB GATE NU STAN2,CCCAAA2 SEIZE STAN2ADVANCE V$NORM2RELEASE STAN2UNLINK BUF1,AAA2,1TRANSFER .08,EEE,DDDCCC TEST L CH$BUF1,OHE,OTKLINK BUF1,FIFOOTK TERMINATEGENERATE 50000TERMINATE 1GENERATE ,,,1FFF MARKTEST GE CH$BUF2,1SAVEVALUE PROST+,M1UNLINK BUF2,ABC1,1ADVANCE V$RAVNOMTRANSFER ,FFFABC1 TERMINATEGENERATE ,,,1KKK MARKTEST G CH$BUF2,ZADELSAVEVALUE PROST+,M1UNLINK BUF2,ABC2,1ADVANCE V$RAVNOMTRANSFER ,KKKABC2 TERMINATEТекстовый файл:RES MATRIX ,3,4TAU EQU 10RMULT 411START 1,NPMSAVEVALUE RES,1,1,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0RMULT 421START 1,NPMSAVEVALUE RES,1,2,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0RMULT 431START 1,NPMSAVEVALUE RES,1,3,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0RMULT 441START 1,NPMSAVEVALUE RES,1,4,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0TAU EQU 15RMULT 411START 1MSAVEVALUE RES,2,1,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0RMULT 421START 1,NPMSAVEVALUE RES,2,2,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0RMULT 431START 1,NPMSAVEVALUE RES,2,3,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0RMULT 441START 1,NPMSAVEVALUE RES,2,4,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0TAU EQU 20RMULT 411START 1,NPMSAVEVALUE RES,3,1,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0RMULT 421START 1,NPMSAVEVALUE RES,3,2,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0RMULT 431START 1,NPMSAVEVALUE RES,3,3,V$KRITCLEAR OFFINITIAL X$PROST,0RMULT 441START 1,NPMSAVEVALUE RES,3,4,V$KRITПараметр TAU равен 10Tuesday, November 09, 2010 21:19:36START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES0.000 50000.000 40 2 0NAME VALUEAAA1 4.000AAA2 15.000ABC1 32.000ABC2 40.000BBB 14.000BUF1 10018.000BUF2 10015.000CCC 20.000DDD 10.000EEE 9.000ERL3 10006.000FFF 26.000KKK 34.000KRIT 10003.000NORM1 10004.000NORM2 10005.000OHE 20.000OTH 13.000OTK 22.000PROST 10019.000RAVNOM 10007.000RES 10008.000STAN1 10016.000STAN2 10017.000TAU 15.000ZADEL 3.000LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY1 GENERATE 1106 0 02 ASSIGN 1106 0 03 GATE 1106 0 0AAA1 4 SEIZE 770 0 05 ADVANCE 770 1 06 RELEASE 769 0 07 UNLINK 769 0 08 TRANSFER 769 0 0EEE 9 LINK 1103 99 0DDD 10 ASSIGN 59 0 011 TEST 59 0 012 TRANSFER 57 0 0OTH 13 TERMINATE 2 0 0BBB 14 GATE 509 0 0AAA2 15 SEIZE 393 0 016 ADVANCE 393 0 017 RELEASE 393 0 018 UNLINK 393 0 019 TRANSFER 393 0 0CCC 20 TEST 205 0 021 LINK 205 0 0OTK 22 TERMINATE 0 0 023 GENERATE 1 0 024 TERMINATE 1 0 025 GENERATE 1 0 0FFF 26 MARK 498 0 027 TEST 498 0 028 SAVEVALUE 498 0 029 UNLINK 498 0 030 ADVANCE 498 1 031 TRANSFER 497 0 0ABC1 32 TERMINATE 498 0 033 GENERATE 1 0 0KKK 34 MARK 506 0 035 TEST 506 0 036 SAVEVALUE 506 0 037 UNLINK 506 0 038 ADVANCE 506 1 039 TRANSFER 505 0 0ABC2 40 TERMINATE 506 0 0FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAYSTAN1 770 0.607 39.406 1 1109 0 0 0 0STAN2 393 0.472 60.067 1 0 0 0 0 0USER CHAIN SIZE RETRY AVE.CONT ENTRIES MAX AVE.TIMEBUF2 99 0 48.897 1103 101 2216.538BUF1 0 0 0.066 205 3 16.214SAVEVALUE RETRY VALUEPROST 0 361.550FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE1110 0 50001.385 1110 0 11109 0 50016.848 1109 5 6 1 0.0003 0 50027.743 3 30 314 0 50079.118 4 38 391111 0 100000.000 1111 0 23Параметр TAU равен 17Tuesday, November 09, 2010 21:23:40START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES0.000 50000.000 40 2 0NAME VALUEAAA1 4.000AAA2 15.000ABC1 32.000ABC2 40.000BBB 14.000BUF1 10018.000BUF2 10015.000CCC 20.000DDD 10.000EEE 9.000ERL3 10006.000FFF 26.000KKK 34.000KRIT 10003.000NORM1 10004.000NORM2 10005.000OHE 20.000OTH 13.000OTK 22.000PROST 10019.000RAVNOM 10007.000RES 10008.000STAN1 10016.000STAN2 10017.000TAU 15.000ZADEL 3.000LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY1 GENERATE 1106 0 02 ASSIGN 1106 0 03 GATE 1106 0 0AAA1 4 SEIZE 770 0 05 ADVANCE 770 1 06 RELEASE 769 0 07 UNLINK 769 0 08 TRANSFER 769 0 0EEE 9 LINK 1103 99 0DDD 10 ASSIGN 59 0 011 TEST 59 0 012 TRANSFER 57 0 0OTH 13 TERMINATE 2 0 0BBB 14 GATE 509 0 0AAA2 15 SEIZE 393 0 016 ADVANCE 393 0 017 RELEASE 393 0 018 UNLINK 393 0 019 TRANSFER 393 0 0CCC 20 TEST 205 0 021 LINK 205 0 0OTK 22 TERMINATE 0 0 023 GENERATE 1 0 024 TERMINATE 1 0 025 GENERATE 1 0 0FFF 26 MARK 498 0 027 TEST 498 0 028 SAVEVALUE 498 0 029 UNLINK 498 0 030 ADVANCE 498 1 031 TRANSFER 497 0 0ABC1 32 TERMINATE 498 0 033 GENERATE 1 0 0KKK 34 MARK 506 0 035 TEST 506 0 036 SAVEVALUE 506 0 037 UNLINK 506 0 038 ADVANCE 506 1 039 TRANSFER 505 0 0ABC2 40 TERMINATE 506 0 0FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAYSTAN1 770 0.607 39.394 1 1109 0 0 0 0STAN2 393 0.472 60.067 1 0 0 0 0 0USER CHAIN SIZE RETRY AVE.CONT ENTRIES MAX AVE.TIMEBUF2 99 0 48.892 1103 101 2216.312BUF1 0 0 0.067 205 3 16.247SAVEVALUE RETRY VALUEPROST 0 366.591FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE1110 0 50003.905 1110 0 11109 0 50019.368 1109 5 6 1 0.0003 0 50030.263 3 30 314 0 50081.638 4 38 391111 0 100000.000 1111 0 23Параметр TAU равен 30Tuesday, November 09, 2010 21:25:49START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES0.000 50000.000 40 2 0NAME VALUEAAA1 4.000AAA2 15.000ABC1 32.000ABC2 40.000BBB 14.000BUF1 10018.000BUF2 10015.000CCC 20.000DDD 10.000EEE 9.000ERL3 10006.000FFF 26.000KKK 34.000KRIT 10003.000NORM1 10004.000NORM2 10005.000OHE 20.000OTH 13.000OTK 22.000PROST 10019.000RAVNOM 10007.000RES 10008.000STAN1 10016.000STAN2 10017.000TAU 15.000ZADEL 3.000LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY1 GENERATE 1105 0 02 ASSIGN 1105 0 03 GATE 1105 0 0AAA1 4 SEIZE 769 0 05 ADVANCE 769 0 06 RELEASE 769 0 07 UNLINK 769 0 08 TRANSFER 769 0 0EEE 9 LINK 1103 100 0DDD 10 ASSIGN 59 0 011 TEST 59 0 012 TRANSFER 57 0 0OTH 13 TERMINATE 2 0 0BBB 14 GATE 509 0 0AAA2 15 SEIZE 393 0 016 ADVANCE 393 0 017 RELEASE 393 0 018 UNLINK 393 0 019 TRANSFER 393 0 0CCC 20 TEST 205 0 021 LINK 205 0 0OTK 22 TERMINATE 0 0 023 GENERATE 1 0 024 TERMINATE 1 0 025 GENERATE 1 0 0FFF 26 MARK 498 0 027 TEST 498 0 028 SAVEVALUE 498 0 029 UNLINK 498 0 030 ADVANCE 498 1 031 TRANSFER 497 0 0ABC1 32 TERMINATE 498 0 033 GENERATE 1 0 0KKK 34 MARK 505 0 035 TEST 505 0 036 SAVEVALUE 505 0 037 UNLINK 505 0 038 ADVANCE 505 1 039 TRANSFER 504 0 0ABC2 40 TERMINATE 505 0 0FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAYSTAN1 769 0.606 39.427 1 0 0 0 0 0STAN2 393 0.472 60.067 1 0 0 0 0 0USER CHAIN SIZE RETRY AVE.CONT ENTRIES MAX AVE.TIMEBUF2 100 0 48.837 1103 101 2213.843BUF1 0 0 0.066 205 3 16.214SAVEVALUE RETRY VALUEPROST 0 421.101FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE1109 0 50006.438 1109 0 14 0 50024.776 4 38 393 0 50057.518 3 30 311110 0 100000.000 1110 0 23Результаты дисперсионного анализа при TAU = 10, 17, 30:11/09/10 21:08:33 Model Translation Begun.11/09/10 21:08:33 Ready.11/09/10 21:09:08 include "t2.txt"11/09/10 21:09:08 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:08 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:08 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:08 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:09 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:09 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:09 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:09 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:09 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:09 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:09 Reporting in 1chast.75.1 - REPORT Window.11/09/10 21:09:09 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:09 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:09 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:09 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:09 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:09 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:09 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:09 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:09 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:09 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:09 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:09 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:10 Simulation in Progress.11/09/10 21:09:10 The Simulation has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:09:32 SHOW anova (res,2,1)11/09/10 21:09:32 ______________________________________________11/09/10 21:09:32 ANOVA11/09/10 21:09:32 _____________________________________________11/09/10 21:09:32 Source of Sum of Degrees of Mean Square F Critical Value11/09/10 21:09:32 Variance Squares Freedom of F (p=.05)11/09/10 21:09:32 _____________________________________________11/09/10 21:09:32 A 209051347.522 104525673.761 668.815 4.2611/09/10 21:09:32 _____________________________________________11/09/10 21:09:32 Error 1406564.869 9 156284.98511/09/10 21:09:32 Total 210457912.392 1111/09/10 21:09:32 ______________________________________________11/09/10 21:09:32____________________________________________11/09/10 21:09:32 TreatmentLevel Count Mean Minimum Maximum 95% C.I. (SE)11/09/10 21:09:32 A11/09/10 21:09:32 ______________________________________________11/09/10 21:09:32 1 4 1823.386 1786.401 1851.373 (1376.269, 2270.503)11/09/10 21:09:32 2 4 1776.381 1714.503 1823.598 (1329.264, 2223.498)11/09/10 21:09:32 3 4 -7054.076 -7908.097 -6476.600 (-7501.193,-6606.959)11/09/10 21:09:32_____________________________________________11/09/10 21:09:32 395.3289586По результатам таблицы ANOVA видно, что параметр TAU является очень важным, так как его F-статистика намного превышает Fкр (668.815 > 4.26).2.6 Отсеивающий экспериментПроведем отсеивающий эксперимент для определения наиболее важных факторов, влияющих на моделируемую систему. И выберем варьируемые величины исходя из результата опыта [1].Текст программы GPSS:TAU EQU 17ZADEL EQU 3OHE EQU 20KRIT VARIABLE (2#N$ABC1+2#N$ABC2)-2#N$OTH-0.1#X$PROST-1#N$OTKNORM1 VARIABLE (NORMAL(1,40,5))NORM2 VARIABLE (NORMAL(1,60,10))ERL3 VARIABLE (GAMMA(1,0,TAU, 3))RAVNOM VARIABLE (UNIFORM(1,80,120))GENERATE V$ERL3ASSIGN 1,0GATE NU STAN1,BBBAAA1 SEIZE STAN1ADVANCE V$NORM1RELEASE STAN1UNLINK BUF1,AAA1,1TRANSFER .04,,DDDEEE LINK BUF2,FIFODDD ASSIGN 1+,1TEST L P1,2,OTHTRANSFER ,BBBOTH TERMINATEBBB GATE NU STAN2,CCCAAA2 SEIZE STAN2ADVANCE V$NORM2RELEASE STAN2UNLINK BUF1,AAA2,1TRANSFER .08,EEE,DDDCCC TEST L CH$BUF1,OHE,OTKLINK BUF1,FIFOOTK TERMINATEGENERATE 50000TERMINATE 1GENERATE ,,,1FFF MARKTEST GE CH$BUF2,1SAVEVALUE PROST+,M1UNLINK BUF2,ABC1,1ADVANCE V$RAVNOMTRANSFER ,FFFABC1 TERMINATEGENERATE ,,,1KKK MARKTEST G CH$BUF2,ZADELSAVEVALUE PROST+,M1UNLINK BUF2,ABC2,1ADVANCE V$RAVNOMTRANSFER ,KKKABC2 TERMINATEРис.1. Диалоговое окно генератора отсеивающего эксперимента Рис.2. Процедура запуска модели11/09/10 21:42:30 Model Translation Begun.11/09/10 21:42:30 Ready.11/09/10 21:42:30 SEM Procedure registered.11/09/10 21:42:30 SEM_GETRESULT Procedure registered.11/09/10 21:42:30 CHAST Procedure registered.11/09/10 21:42:35 CONDUCT SEM()11/09/10 21:42:35 **** Experiment in Progress. ****11/09/10 21:42:35 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:35 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:42:35 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:35 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:42:35 "Run 1. Yield=1957.381969130512. TAU=10; ZADEL=3; OHE=5;"11/09/10 21:42:35 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:35 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:42:35 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:35 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:42:35 "Run 2. Yield=1971.143408568981. TAU=10; ZADEL=3; OHE=20;"11/09/10 21:42:35 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:35 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:42:35 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:35 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:42:35 "Run 3. Yield=1924.628865799248. TAU=10; ZADEL=8; OHE=5;"11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:42:36 "Run 4. Yield=1929.92535412587. TAU=10; ZADEL=8; OHE=20;"11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:42:36 "Run 5. Yield=-7357.309493947025. TAU=30; ZADEL=3; OHE=5;"11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:42:36 "Run 6. Yield=-7300.903184660247. TAU=30; ZADEL=3; OHE=20;"11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:42:36 "Run 7. Yield=-8553.776409936972. TAU=30; ZADEL=8; OHE=5;"11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:42:36 Simulation in Progress.11/09/10 21:42:36 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:42:36 "Run 8. Yield=-7837.211632305294. TAU=30; ZADEL=8; OHE=20;"11/09/10 21:42:36_____________________________________________11/09/10 21:42:36 Alias Effect Sum of Degrees of F - for Only Critical Value11/09/10 21:42:36 Group Squares Freedom Main Effects of F (p=.05)11/09/10 21:42:36 _____________________________________________11/09/10 21:42:36 A -9708.0708493249.342 1 1438.956 7.7111/09/10 21:42:36 B -451.687 408041.624 1 3.115 7.7111/09/10 21:42:36 AB -414.701 11/09/10 21:42:36 C 198.007 78413.745 1 0.599 7.7111/09/10 21:42:36 AC 188.478 11/09/10 21:42:36 BC 162.923 11/09/10 21:42:36 ABC 167.156 11/09/10 21:42:36 _____________________________________________11/09/10 21:42:36 Error 523972.270 411/09/10 21:42:36 Total 503676.981 711/09/10 21:42:36 Grand Mean -2908.26511/09/10 21:42:36 ______________________________________________11/09/10 21:42:36 Experiment ended.Фактор А (TAU) является значимым, так как его F-статистика больше Fкр (1438,956>7,71). Факторы В (величина задела) и С (суммарная длина очереди) являются мало значимыми (3,115<7,71), (0,559<7,71).2.7 Оптимизирующий экспериментПроведем оптимизирующий эксперимент, для того чтобы система нашла автоматически оптимальное решение и сравним его с уже полученным результатом [1].TAU EQU 10ZADEL EQU 3OHE EQU 20KRIT VARIABLE (2#N$ABC1+2#N$ABC2)-2#N$OTH-0.1#X$PROST-1#N$OTKNORM1 VARIABLE (NORMAL(1,40,5))NORM2 VARIABLE (NORMAL(1,60,10))ERL3 VARIABLE (GAMMA(1,0,TAU, 3))RAVNOM VARIABLE (UNIFORM(1,80,120))GENERATE V$ERL3ASSIGN 1,0GATE NU STAN1,BBBAAA1 SEIZE STAN1ADVANCE V$NORM1RELEASE STAN1UNLINK BUF1,AAA1,1TRANSFER .04,,DDDEEE LINK BUF2,FIFODDD ASSIGN 1+,1TEST L P1,2,OTHTRANSFER ,BBBOTH TERMINATEBBB GATE NU STAN2,CCCAAA2 SEIZE STAN2ADVANCE V$NORM2RELEASE STAN2UNLINK BUF1,AAA2,1TRANSFER .08,EEE,DDDCCC TEST L CH$BUF1,OHE,OTKLINK BUF1,FIFOOTK TERMINATEGENERATE 50000 savevalue kr,V$KRITTERMINATE 1GENERATE ,,,1FFF MARKTEST GE CH$BUF2,1SAVEVALUE PROST+,M1UNLINK BUF2,ABC1,1ADVANCE V$RAVNOMTRANSFER ,FFFABC1 TERMINATEGENERATE ,,,1KKK MARKTEST G CH$BUF2,ZADELSAVEVALUE PROST+,M1UNLINK BUF2,ABC2,1ADVANCE V$RAVNOMTRANSFER ,KKKABC2 TERMINATEРис.3. Диалоговое окно генератора оптимизирующего эксперимента Рис.4. Процедура запуска модели11/09/10 21:57:57 Model Translation Begun.11/09/10 21:57:57 Ready.11/09/10 21:57:57 RSM Procedure registered.11/09/10 21:57:57 RSM_MOVE Procedure registered.11/09/10 21:57:57 RSM_FULLPLUSCENTER Procedure registered.11/09/10 21:57:57 RSM_AUGMENTED Procedure registered.11/09/10 21:57:57 RSM_CENTERTHEFACTORS Procedure registered.11/09/10 21:57:57 RSM_GETRESULT Procedure registered.11/09/10 21:57:57 CHAST Procedure registered.11/09/10 21:58:02 CONDUCT RSM()11/09/10 21:58:02 **** Experiment in Progress. ****11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:58:02 "Run 1. Yield=1961.381969130512. TAU=10; ZADEL=3;"11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:58:02 "Run 2. Yield=1938.857372592189. TAU=10; ZADEL=8;"11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:58:02 "Run 3. Yield=-1942.06772808578. TAU=20; ZADEL=3;"11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:58:02 "Run 4. Yield=-1513.918579316969. TAU=20; ZADEL=8;"11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:58:02 "Run 5. Yield=1908.306844669816. TAU=15; ZADEL=5.5;"11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:58:02 "Run 6. Yield=1950.7224334872. TAU=15; ZADEL=5.5;"11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 50000.000000.11/09/10 21:58:02 Simulation in Progress.11/09/10 21:58:02 A Simulation in an Experiment has ended. Clock is 100000.000000.11/09/10 21:58:02 "Run 7. Yield=1913.700634287524. TAU=15; ZADEL=5.5;"11/09/10 21:58:02 Using Model:11/09/10 21:58:02 Y = -1374.78 -552.588 A +3477.12 B11/09/10 21:58:02 +9.01347 A B11/09/10 21:58:02 -81.1763 A^2 -324.705 B^211/09/10 21:58:02 Predicted optimum yield is 1812.81.11/09/10 21:58:02 Optimum is in the local Experimental Region.11/09/10 21:58:02 RSM_FitSurfaceToData() returns 4.11/09/10 21:58:02 Experiment ended. Оптимальное значение критерия V отражается в матрице LAB_BESTYIELDS, и оно равно 1812,810. Соответствующие этому результату: TAU равен 12,736, а ZADEL равен 5,531.В результате проведения эксперимента получили следующую функцию регрессии, связывающую реакцию (критерий оптимизации V) с факторами TAU (фактор А) и ZADEL (фактор В):Y = - 1374,78 - 552,588 A +3477,12 B + 9,01347 A B - 81,1763 A^2 - 324,705 B^2Проведем эксперимент для полученных значений:TAU = 15ZADEL = 6OHE = 20START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES 0.000 50000.000 41 2 0NAME VALUEAAA1 4.000AAA2 15.000ABC1 33.000ABC2 41.000BBB 14.000BUF1 10010.000BUF2 10008.000CCC 20.000DDD 10.000EEE 9.000ERL3 10006.000FFF 27.000KKK 35.000KR 10013.000KRIT 10003.000NORM1 10004.000NORM2 10005.000OHE 20.000OTH 13.000OTK 22.000PROST 10011.000RAVNOM 10007.000STAN1 10009.000STAN2 10012.000TAU 15.000ZADEL 6.000LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY1 GENERATE 1094 0 02 ASSIGN 1094 0 03 GATE 1094 0 0AAA1 4 SEIZE 747 0 05 ADVANCE 747 0 06 RELEASE 747 0 07 UNLINK 747 0 08 TRANSFER 747 0 0EEE 9 LINK 1086 91 0DDD 10 ASSIGN 71 0 011 TEST 71 0 012 TRANSFER 63 0 0OTH 13 TERMINATE 8 0 0BBB 14 GATE 508 0 0AAA2 15 SEIZE 410 0 016 ADVANCE 410 0 017 RELEASE 410 0 018 UNLINK 410 0 019 TRANSFER 410 0 0CCC 20 TEST 192 0 021 LINK 192 0 0OTK 22 TERMINATE 0 0 023 GENERATE 1 0 024 SAVEVALUE 1 0 025 TERMINATE 1 0 026 GENERATE 1 0 0FFF 27 MARK 501 0 028 TEST 501 0 029 SAVEVALUE 501 0 030 UNLINK 501 0 031 ADVANCE 501 1 032 TRANSFER 500 0 0ABC1 33 TERMINATE 501 0 034 GENERATE 1 0 0KKK 35 MARK 494 0 036 TEST 494 0 037 SAVEVALUE 494 0 038 UNLINK 494 0 039 ADVANCE 494 1 040 TRANSFER 493 0 0ABC2 41 TERMINATE 494 0 0FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAYSTAN1 747 0.597 39.945 1 0 0 0 0 0STAN2 410 0.496 60.502 1 0 0 0 0 0USER CHAIN SIZE RETRY AVE.CONT ENTRIES MAX AVE.TIMEBUF2 91 0 47.680 1086 91 2195.234BUF1 0 0 0.060 192 3 15.569SAVEVALUE RETRY VALUEPROST 0 983.181KR 0 1875.682FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE1098 0 50004.141 1098 0 13 0 50004.194 3 31 324 0 50024.576 4 39 401099 0 100000.000 1099 0 23 3. Таблица характеристик процесса обслуживанияМаксимальное значение критерия эффективности V будем искать, изменяя параметр TAU и величину задела [1].V = С1Nобр - С2 Nотк - С3(Тпр3+ Тпр4) - С4Nотн , где: Nобр -количество обработок Nотк - количество отказов Тпр3 - время простоя первого станка Тпр4 - время простоя второго станка С1, С2 , С3,С4 - весовые коэффициенты Весовые коэффициенты: Таблица 1 Таблица характеристик процесса обслуживания |
tau | zadel | abc | otk | oth | prost | V | | 5 | 3 | 998 | 1347 | 7 | 301,861 | -2202,9305 | | | 5 | 997 | 1363 | 6 | 374,428 | -2288,214 | | | 8 | 1001 | 1369 | 5 | 509,681 | -2364,8405 | | 10 | 3 | 997 | 0 | 6 | 458,7 | 1758,65 | | | 5 | 995 | 0 | 6 | 532,1 | 1717,95 | | | 8 | 1000 | 0 | 7 | 618,315 | 1683,8425 | | 15 | 3 | 1001 | 0 | 5 | 624,631 | 1684,6845 | | | 5 | 994 | 0 | 8 | 940,56 | 1509,72 | | | 8 | 987 | 0 | 4 | 977,747 | 1481,1265 | | 17 | 3 | 969 | 0 | 7 | 3357,478 | 252,261 | | | 5 | 981 | 0 | 2 | 1926,388 | 996,806 | | | 8 | 982 | 0 | 7 | 1405,702 | 1254,149 | | 20 | 3 | 831 | 0 | 4 | 17676,305 | -7180,1525 | | | 5 | 853 | 0 | 3 | 14555,111 | -5574,5555 | | | 8 | 832 | 0 | 4 | 16842,063 | -6761,0315 | | 25 | 3 | 680 | 0 | 6 | 32682,004 | -14987,002 | | | 5 | 681 | 0 | 4 | 31300,383 | -14292,1915 | | | 8 | 663 | 0 | 2 | 33400,359 | -15376,1795 | | 30 | 3 | 565 | 0 | 2 | 40937,576 | -19340,788 | | | 5 | 561 | 0 | 7 | 43501,113 | -20635,5565 | | | 8 | 582 | 0 | 6 | 38063,421 | -17873,7105 | | |
Максимальное значение критерия эффективности (V=1712,65) было достигнуто при TAU = 16, а величина задела равна 3. 4. Графики зависимостейРис.5. Зависимость критерия эффективности от величины задела.Рис.6. Зависимость критерия эффективности от интервала поступления.Рис.7. Зависимость количества раз, когда станок занят от интервала поступления. Рис.8. зависимость коэффициента использования станков от интервала поступления. 5. Анализ полученных результатовВ результате проведенного процесса моделирования были получены экспериментальные данные и построены графики зависимостей. Из графика зависимости критерия эффективности от интервала поступления сигналов (TAU*3), построенного по результатам значения таблицы характеристик процесса обслуживания видно, что максимальный критерий эффективности при данных коэффициентах был достигнут при интервале поступления сигнала, равным 16 (рис.6).Решение найденное экспериментальным путем с помощью многочисленных прогонов (V=1812,81, TAU=15, ZADEL=6) оказалось близким со значением (V=1712,64, TAU=16, ZADEL=3) найденным программой после проведения оптимизирующего эксперимента, но не точное.Проводя дисперсионный анализ видно, что параметр TAU является очень важным, так как его F-статистика намного превышает Fкр (668.815 > 4.26).Также отсеивающий эксперимент показал, что параметр TAU является большим значением. ЗаключениеМашинное моделирование - это эффективное средство решения сложных задач исследований, экспериментов и проектирования больших систем. В данной работе основное внимание уделялось методам и этапам машинного моделирования в рамках общей методологии моделирования, изложенной в учебнике "Моделирование систем" [2]. Существенное упрощение и ускорение процесса разработки имитационных моделей систем и их программной реализации достигаются при использовании специальных языков моделирования и особенно пакетов программ имитации. В данной работе в качестве основного средства для разработки моделей систем, формализуемых в виде схем массового обслуживания, выбран стандартный пакет моделирования дискретных систем GPSS. Список использованной литературы 1) Моделирование систем: учебно-метод. Комплекс / А. И. Васильев; Дальневосточный государственный технический университет. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2008. - 172с. 2) Моделирование систем. Практикум: Учеб. пособие для вузов / Б. Я. Советов, С. А. Яковлев. - 3-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2005. - 295 с.: ил.
|
|
Главная