Разработка концептуальной модели системы
Содержание
Введение 4 1 Разработка концептуальной модели системы 5 1.1 Постановка задачи моделирования 5 1.2 Анализ задачи моделирования 5 1.3 Исходная информация, характеризующая поведение системы 9 1.4 Определение параметров и переменных модели системы 11 1.5 Установление основного содержание модели 14 1.6 Обоснование критериев моделирования и проверка достоверности концептуальной модели 15 2. Алгоритмизация модели системы 17 2.1 Построение логической схемы работы производственного подразделения 17 2.2 Выбор вычислительных средств моделирования 20 3. Регрессионный анализ работы системы 21 3.1 Результаты вычислительного эксперимента 21 3.2 Оценка значимости коэффициентов уравнения регрессии 22 3.3 Оценка адекватности регрессионного уравнения и определение оптимальных значений параметров системы 27 4 Оптимизация числа постов производственных зон (рабочих мест участков) организаций автомобильного транспорта 32 4.1 Методика оптимизации производственного процесса 32 4.2 Результаты оптимизации 37 Заключение 39 Список литературы 40
Введение
При создании машин, технологических комплексов и других объектов широко используется моделирование. Как средство познания и преобразования материального мира, моделирование применяется в экспериментальных и теоретических научных исследованиях. Моделирование представляет собой процесс замещения объекта исследования некоторой его моделью и проведение исследований на модели с целью получения необходимой информации об объекте. Модель – это физический или абстрактный образ моделируемого объекта, удобный для проведения исследований и позволяющий адекватно отображать интересующие исследователя физические свойства и характеристики объекта. Удобство проведения исследований может определяться различными факторами: лёгкостью и доступностью получения информации, сокращением сроков и уменьшением материальных затрат на исследование. Методы моделирования в той или иной степени используются во всех сферах человеческой деятельности. Это относится, в том числе и к сфере управления различными системами, основными являются процессы принятия решений на основе полученной информации. Процесс моделирования предполагает наличие объекта моделирования, модели исследования. Моделирование обеспечивает снижение времени на оценку предполагаемых решений, составление альтернативных вариантов. Вначале сложился аналитический подход к исследуемым системам, когда ЭВМ использовались в качестве вычислителя по аналитическим зависимостям. Анализ характеристик процессов функционирования больших систем с помощью метода исследования наталкивается на значительные трудности, приводящие к получению недостоверных результатов, поэтому большое внимание уделяется задачам оценки характеристик больших систем на основе имитационных моделей. Перспективность имитационного моделирования возрастает с повышением быстродействия и оперативной памяти ЭВМ с развитием математического обеспечения, с совершенствованием банков данных и устройств, для систем моделирования.
Разработка концептуальной модели системы
1.1 Постановка задачи моделирования. Задача моделирования заключается в нахождении оптимальной работы зоны ТО-1 автобусного парка, что достигается путем вариации суточной программы поступления автомобилей, вариацией трудоемкости. Варьируя количеством постов ТО-1, числом работающих на посту, временем работы участка необходимо достичь минимальных затрат на обслуживание и содержание зоны ТО-1, а также получения большого экономического эффекта от обслуживания автомобилей. 1.2 Анализ задачи моделирования. Для решения задачи в качестве независимых переменных выберем списочное число автомобилей (Ас = 210), используемую модель подвижного состава (ЛАЗ-695Н), режим работы в одну смену. В качестве зависимых переменных выберем количество рабочих на посту и число постов.
Таблица 1.1 – Факторы, влияющие на работу зоны ТО-1
Продолжение таблицы 1.1
Окончание таблицы 1.1
Далее необходимо задать и определить основные критерии оценки эффективности работы производственного подразделения ТО-1. Критерии эффективности в общем виде представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Основные критерии эффективности работы зоны ТО-1
Окончание таблицы 1.2
1.3 Исходная информация, характеризующая поведение системы. Исходными данными является суточный пробег Lcc=350 км., количество рабочих дней в году при восьми часовом рабочем дне: Тсм = 8 ч; Дрг = 305дней. Число универсальных постов ТО для АТО определяется по формуле
, (1.1)
где Rn – ритм производства, ч; - такт поста, ч:
, (1.2)
где - трудоёмкость одного ТО, чел.-ч, берётся из [ТКП = 6,6]; Pn – число рабочих, одновременно работающих на посту (принимается два человека); - время на перемещение автомобиля, ч.
, (1.3)
где Тсм – время работы смены, ; С – число смен, С = 1; Nc – суточная программа работ. Суточная программа работ определяется для ТО исходя из годового пробега парка LГП и периодичности выполнения работ lТО:
, (1.4)
где Дрг – число дней работы зоны в году (для пассажирских АТО и ОАС – 305 дней). Периодичность выбирается для своего типа транспортных средств из [ТКП]. Для зон текущего ремонта lТО выбирается из диапазона 10000-12000 км. Годовой пробег парка автомобилей определяется по формуле
, (1.5)
где lc – среднесуточный пробег одного автомобиля, км; Дра – число дней работы автомобилей в году (для пассажирских АТО – 365 дней); Ас – списочное количество автомобилей в парке, ед.; au – коэффициент использования парка, Подставив полученное значение из (1.5) в формулу (1.4), получим:
,
Полученное значение из (1.4) подставляем в (1.3):
,
Полученные значения из выражений (1.3) и (1.2) подставляем в (1.1), получим:
Т.к. рассчитанное по формуле (1.1) количество универсальных постов ТО-1 больше 3, то для них целесообразно использовать 3-постовую поточную линию. Число линий определяется по формуле
, (1.6) где - такт линии, ч.
, (1.7)
где Рл – число рабочих на линии (принимается равным два человека на каждом из трёх постов линии). Подставив полученное значение из (1.7) в выражение (1.6), получим:
.
Расчётное число линий должно лежать в пределах: 0,8-1,2; 1,6-2,4 и т. д., т. е. чтобы недогрузка или перегрузка линии не превышала 20%. В противном случае необходимо изменять Дрг, Дрa, au, С, чтобы выполнилось это условие.
1.4 Определение параметров и переменных модели системы.
Таблица 1.3 – параметры и переменные моделей системы
Окончание таблицы 1.3
Наиболее характерными параметрами систем, работающих как многоканальные системы массового обслуживания, являются интенсивность поступления λ и интенсивность обслуживания µ, которые для многофазных систем рассчитываются как: , (1.8) (1.9)
Потоки обслуживания и поступления носят вероятностный характер, как правило, описываемый нормальным законом распределения с коэффициентом вариации от 0,1 до 0,33 . Поэтому для них рассчитывают среднеквадратическое отклонение:
, (1.10) . (1.11)
Для определения матрицы спектра плана необходимо проварьировать суточную программу обслуживания на 2 объектах диагностирования:
; (1.12) ; (1.13) ; (1.14) ; (1.15)
При известном коэффициенте вариации необходимо определить среднеквадратичные отклонения и по формулам:
; (1.16) (1.17)
Аналогично находятся среднеквадратичные отклонения и для интенсивности поступления:
(1.18) (1.19)
Результаты расчёта сведём в таблицу 1.1 Таблица 1.1 – Переменные модели
1.5 Установление основного содержания модели системы. Схема моделируемой системы ТО-1 представлена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Схема алгоритма поведения моделируемой системы.
Система работает следующим образом. Автомобиль поступает в зону ЕО, а затем в зону ожидания. Из зоны ожидания он поступает на один из постов линии. Если один из постов занят (пост №1), то автомобиль направляют на соседний пост (пост №2). Если заняты оба поста, то автомобиль отправляют в зону ожидания. После прохождения всех видов работ TO-1 автомобиль покидает зону TO-1, направляясь в зону диагностики Д-1, которая является контролем за качеством проведения ТО-1. Если все параметры качества ТО-1 соответствуют нормативным, то автомобиль отправляется зону хранения, если наоборот, то автомобиль отправляется обратно на участок ТО-1, при условии, что пост №1 или №2 участка в данный момент времени свободны. Если условия позволяют провести экспресс-диагностику автомобиля прямо на линии ТО-1, то, при удовлетворительных результатах, автомобиль направляется в зону хранения. Если условия не позволяют провести экспресс-диагностику, то автомобиль поступает в зону Д-1, а затем в ТО-1 и т.д., до получения нужных параметров диагностируемого объекта.
1.6 Обоснование критериев моделирования. Рассматриваемая зона ТО-1 относится к многоканальной системе массового обслуживания с тремя параллельными каналами обслуживания. Работа данной системы массового обслуживания заключается в следующем: в данную систему в случайный момент времени поступают заявки на обслуживание, которое осуществляется на соответствующих постах (каналах) системы, после чего заявки покидают систему. Работа системы массового обслуживания характеризуется: пропускной способностью, то есть числом поступивших и обслуженных заявок, средним числом заявок в очереди, средним временем ожидания в очереди, средним временем пребывания в системе. Вероятность обслуживания характеризуется коэффициентом вариации. Вероятность обслуживания автомобиля характеризуется законом Пуассона, т.е., вероятность того, что за время t произойдёт m событий:
, (1.20) , (1.21)
при m = 0 - P0(t) = e-λt и P0(t) = e-μt. Для того чтобы описать вероятность отказа в обслуживании, записывается уравнение Эрланга для систем массового обслуживания с ожиданием:
Так как вероятность обслуживания автомобиля будет зависеть от числа занятых рабочих мест на участке ТО-1, то для оптимизации системы необходимо использовать количество ремонтных рабочих, одновременно работающих на линии. Вероятность отказа будет характеризоваться таким состоянием системы, при котором все рабочие места (n) будут заняты, и места в накопителе не будет. Тогда вероятность обслуживания будет определяться по формуле:
(1.22)
Относительная пропускная способность системы будет представлять собой вероятность обслуживания заявки в системе, т.е. относительная пропускная способность будет зависеть от числа рабочих мест, и будет определяться по формуле:
. (1.23)
Абсолютная пропускная способность системы – это величина, зависящая от относительной пропускной способности системы и интенсивности поступления заявок в систему:
. (1.24)
Среднее время ожидания в очереди и среднее число занятых каналов (постов на участке) будут зависеть от интенсивности поступления заявок , количества рабочих, одновременно работающих на участке и интенсивности облуживания на фазах (постах) поточной линии .
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (563)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |