Методы и средства имитационного моделирования систем управления материальными ресурсами дискретного машиностроительного производства на основе сетей Петри

• Автор: Степаненко, Виктор Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ РЕСУРСОВ В

ДИСКРЕТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ И СРЕДСТВ ИХ МОДЕЛИРОВАНИЯ

1Л Особенности дискретного производства и требования к средствам моделирования

1.2 Сравнительный анализ инструментов пригодных для моделирования процессов движения материальных производственных ресурсов дискретного производства
1.3 Анализ пригодности математического аппарата сетей Петри для построения средств поддержки принятия решения при управлении дискретным производством

1.4 Выводы к главе

ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСКРЕТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Формирование структуры цветной сети Петри

2.2 Представление состояния ресурса
2.3 Представление контроля, учет воздействия случайных факторов
2.4 Учет дополнительных факторов и ограничений
2.5 Представление операционного маршрута изготовления ресурса
2.6 Введение стоимостных показателей в модель
2.7 Учет управляющих воздействий, оценка состояния производственного процесса
2.8 Имитация производственного процесса, анализ моделей
2.9 Алгоритм построения и анализа имитационных моделей производственного процесса
2.10 Выводы к главе
Глава 3 ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА КОМПОНЕНТА АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
3.1 Описание производственного процесса
3.2 Формирование управляющих воздействий на производственный процесс

3.3 Архитектура АСУП и реализация модуля имитационного моделирования
3.4 Модель производственного процесса
3.5 Эксперименты с моделью
3.6 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ВВЕДЕНИЕ
В современных рыночных условиях при управлении производственными предприятиями на первый план выходит снижение себестоимости продукции с одновременным сохранением и повышением ее качества. Одним из ключевых вопросов, напрямую влияющих на обеспечение снижения затрат в машиностроении, является организация управления материальными ресурсами1. Основой этих процессов является выработка управленческих решений лицом или группой лиц, принимающих их (ЛПР). Зачастую критериями, на основе которых ЛПР вырабатывает управленческое решение (УР), являются: уровень затрат
(материальные, трудовые затраты и т.п.), которые возникают в процессе производства и могут быть сокращены; сроки выполнения процесса производства (будет ли выполнен план в срок). Однако машиностроительной отрасли (в частности, авиастроению) присущи некоторые особенности:
-сложность структуры конечного изделия (состав изделия, представленный в виде древовидной иерархической структуры, достигает несколько десятков уровней вложения);
- многономенклатурность используемых материальных ресурсов (количество наименований стандартных деталей достигает несколько десятков тысяч);
-огромное количество дискретных технологических процессов, состоящих из еще большего количества технологических операций с разной их протяженностью во времени;
-параллелизм технологических процессов.
Эти особенности делают процесс принятия решения затруднительным, а иногда и невозможным без дополнительной информационной поддержки. Такую поддержку способны обеспечить автоматизированные системы имитационного моделирования, которые позволяют проигрывать различные сценарии развития процесса и выявлять наилучший из них. Основу подобных средств составляют
1 Имеются ввиду не только непосредственные материалы и сырье, но и объекты незавершенного производства, например, детали, сборки и т.п., движение которых также играет немаловажную роль и дискретном производстве.

2.3 Представление контроля, учет воздействия случайных факторов
Представление контроля может быть обеспечено за счет использования случайных величин. Например, введем в сеть описывающую обработку дополнительные элементы (рисунок 2.5).
[ MARKc=kMMKc(item)
vO kmrn(sitm)>kmm(item)*quanitem
кшпкА(Иет)+кмыке('Лет)*(1-Р)
MARKb=kMARKA(sitm)
kMARKA(sitm)-кшякс(іїет) *quanitem

MAFtKB=kMARKB(item)
кмАяке(іїет)+кштс(ііет)

I MARKD=kMA«KD(item))

кмАико(іїет) kMARKsfitem) F
Рисунок 2.5 - Элементарная СП моделирующая контроль
На рисунке 2.5 переход С представляет дополнительную операцию контроля. Учет случайного фактора обеспечивается за счет правил преобразования ресурса, в которые вводится дополнительный элемент F - дискретная случайная величина, определенная на множестве {0, 1}. Распределение данной величины может быть различным в зависимости от конкретной ситуации и задаваться пользователем системы имитационного моделирования.
2.4 Учет дополнительных факторов и ограничений
При моделировании транспортировки и обработки немаловажную роль играет обеспечение дополнительных условий на срабатывание перехода. Эти условия достигаются за счет использования охранной функции G(t). В приведенных выше примерах (рисунки 2.3 - 2.5) при помощи этого механизма обеспечивается естественное условие на присутствие необходимого ресурса на складах-источниках. Для сети моделирующей транспортировку (рисунок 2.3) охранная функция имела вид:
G{ t) =" kmarka (item) > kMARKC (item)".