Разработка алгоритмов управления и структур автоматизированных транспортно-складских систем

• Автор: Сулимова, Асия Киарамовна
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 166 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ФУНКЦИЙ И МЕСТА АТСС В

СОСТАВЕ ГИШИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

1.1. АТСС как производственная система.

1.2. Анализ АСУТП АТСС.

1.3. Определение целей и критериев создания АТСС .

1.4. Функциональная декомпозиция АТСС

ГЛАВА П. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ВЫБОР

ПАРАМЕТРОВ НАКОПИТЕЛЯ.

2.1. Исследование процесса поступления заявок

2.1.1. Обоснование гипотезы о характере входного потока заявок
2.1.2. Расчет интенсивности входного потока
2.1.3. Экспериментальное исследование входного потока на основе имитационного моделирования
2.2. Исследование функционирования накопителя с заданными параметрами .
2.2.1. Основные требования и ограничения для моделирования процесса складирования
2.2.2. Формализация процесса функционирования подсистемы складирования .
2.3. Вероятностные оценки сумм независимых
случайных величин .
2.3.1. Оценка распределения сумм за период Т . . . .
2.3.2. Оценка сумм в сечении процесса
2.3.3. Использование интегральной теоремы МуавраЛапласа для оценки сумм
2.4. Моделирование процесса функционирования накопителя .
2.4.1. Разработка модели функционирования зоны накопителя.
2.4.2. Разработка модели функционирования накопителя при зонном способе складирования .
2.4.3. Разработка модели функционирования накопителя при свободном способе складирования
2.5. Синтез оптимальных параметров накопителя с
учетом способов организации складирования
2.5.1. Определение средней нагрузки накопителя .
2.5.2. Выбор оптимальной емкости накопителя
2.5.3. Распределение ячеек накопителя по зонам .
вывода.
ГЛАВА Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ
РОБОТОМШГАШЕРОМ.
3.1. Постановка задачи обслуживания рабочих мест роботомштабелером
3.2. Анализ распределения вероятностей обращения к ячейке склада при заданном алгоритме
программы поиска ячейки
3.3. Определение времени обслуживания заявки .
3.4. Организация поиска ячейки .
3.5. Описание алгоритма программы поиска ячейки . . . Ю
3.6. Выбор целесообразной формы стеллажей ЮЗ
ВЫВОД.Ю
ГЛАВА 1У. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ НАКОПИТЕЛЯ И РАЗРАБОТКА
ПОДСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОМШГАБЕЛЕРОМ . . , .
4.1. Методика расчета параметров накопителя
численными методами . Ю
4.1.1. Назначение методики Ю
4.1.2. Область применения. Ю
4.1.3. Требования к функциональным характеристикам механообрабатывающего процесса
4.1.4. Требования к используемым системным программамЮ
4.1.5. Алгоритм расчета параметров накопителя
для зонного способа складирования Ю
4.1.6. Алгоритм расчета параметров накопителя
для свободного способа складирования Ю
4.2. Описание процесса функционирования автоматизированного технологического комплекса участка механообработки НО
4.3. Результаты расчета параметров накопителя . .
4.3.1. Определение оптимальной емкости
накопителя.П
4.3.2. Исследование влияния колебаний параметров производственного процесса на качество функционирования подсистемы складирования . .
4.3.3. Распределение ячеек накопителя по зонам
при зонном способе складирования
4.4. Состав задач и описание АСУТП транспортировки
и складирования участка механообработки
4.4.1. Описание подсистемы транспортировки и складирования
4.4.2. Описание алгоритма программы Анализ сигналов от роботаштабелера .
4.4.3. Описание алгоритма программы Поиск места складирования.
4.4.4. Описание алгоритма программы Формирование списка заданий роботуштабелеру .
4.4.5. Описание алгоритма программы Управление работой роботаштабелера
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Моделирование основного производственного процесса на участке позволяет исследовать характер входного потока заявок в транспортноскладскую систецу. В основу имитационной модели подсистемы основного производства был положен реальный планграфик выпуска изделий на участке механообработки. Полученные результаты позволили считать входной поток заявок простейшим. Для анализа подсистемы складирования разработана математическая модель, которая позволяет исследовать динамику изменения числа грузов в накопителе. В качестве показателя эффективности работы подсистемы используется вероятность отказа по причине отсутствия груза или свободной ячейки. На вход подсистемы поступает пуассоновский поток заявок. Для построения математической модели получены вероятностные оценки сумм независимых случайных величин, равновероятно принимающих значения 1 и I. В работе также найдена оптимальная оценка сумм независимых случайных величин, равновероятно принимающих значения 1 и I, для сечения случайного процесса. Установлено, что полученная оценка лучше экспоненциальной оценки В. В.Петрова, полученной им для широкого класса распределений. Для практического использования оценок составлены таблицы. В третьей главе исследуется работа роботаштабелера в составе АТСС и предлагается метод построения алгоритма поиска оптимального маршрута. Для математического моделирования используется аппарат теории массового обслуживания. Роботштабелер является обслуживающим прибором системы, входным потоком будет поток требований с рабочих мест, имеющий пуассоновское распределение. При оптимизации управления АТСС одной из основных задач является сокращение времени простоя дорогостоящего основного оборудования изза транспортирования. Данное требование можно сформулировать как требование сокращения среднего значения длительности пребывания заявок в системе. Систему можно характеризовать как систему типа М1. Для такой системы время пребывания заявки можно определить по формуле ПоллячекаХинчина. Очевидно, время пребывания заявки увеличивается при увеличении среднего времени обслуживания, которое может быть определено как математическое ожидание времени обращения к ячейке. Вероятность обращения к ячейке зависит от выбранного алгоритма поиска ячейки, который задает порядок перебора ячеек. Для определения этой вероятности предложена модель. При зонном способе для построения математической модели каждую ячейку зоны можно считать каналом многоканальной системы массового обслуживания, на вход которой поступает поток заявок с рабочих мест. Система является систомой типа ММКО с упорядоченным пучком каналов и может быть исследована как частный случай задачи Пальма. При свободном способе освобождение ячеек в накопителе про
исходит случайно, по мере поступления заявок на тот или иной груз. Для этого случая анализ системы сделан с помощью имитационной модели. В результате моделирования получен ряд распределения вероятности обслуживания заявок каналами системы, имеющий вид экспоненты. Вероятность обращения к ячейке уменьшается по мере увеличения е номера. По результатам моделирования процесса складирования для зонного и свободного способов сделан вывод, что целесообразно в алгоритме поиска ячейки перебор ячеек вести по мере увеличения длины маршрута транспортного средства, т. Кроме этого установлено, что свободный способ обеспечивает более высокий коэффициент оборачиваемости ячеек. Для определения времени, затрачиваемого роботомштабелером, предложена модель перемещения его от рабочего места к ячейкам склада. Анализ модели позволил сделать вывод, что наиболее рациональным является свободный способ, позволяющий сократить общее время пробега роботаштабелера на 5И5, по сравнению с зонным, т. Алгоритм поиска ячейки, построенный с использованием проведенного анализа маршрутов при задании последовательности перебора ячеек, сокращает среднее время обслуживания на 5. Складирование изделий по технологическому маршруту детали обеспечивает сосредоточение грузов около станков, где будет осуществляться их дальнейшая обработка.