Курсовой по ГКС. Гибкие компьютеризованные системы - файл n3.docx

Курсовой по ГКС. Гибкие компьютеризованные системы
Скачать все файлы (103401.5 kb.)

Доступные файлы (108):
n1.png197kb.18.12.2010 01:12скачать
my_data.txt1kb.17.12.2010 22:26скачать
n3.docx322kb.18.12.2010 07:51скачать
n4.docx18kb.18.12.2010 07:31скачать
n5.docx212kb.18.12.2010 06:50скачать
n6.docx27kb.21.12.2011 13:18скачать
n7.vsd
n8.bmp1136kb.17.11.2011 18:33скачать
n9.bmp1129kb.17.11.2011 18:37скачать
n10.bmp1125kb.17.11.2011 18:39скачать
n11.bmp1122kb.17.11.2011 18:40скачать
n12.bmp1125kb.17.11.2011 18:48скачать
n13.bmp1116kb.17.11.2011 18:49скачать
n14.bmp1129kb.17.11.2011 18:50скачать
Graf_All.vsd
Kursovoi_5v.docx314kb.21.12.2011 13:11скачать
Kursovoi_Titul.docx34kb.21.12.2011 13:12скачать
My_data.txt1kb.21.11.2011 18:37скачать
n19.vsd
n20.vsd
n21.bmp1243kb.28.11.2011 17:50скачать
n22.bmp1221kb.28.11.2011 17:51скачать
n23.bmp1235kb.28.11.2011 17:53скачать
n24.db
n25.exe
Kursovoi_1.doc1029kb.14.12.2010 22:31скачать
Kursovoi_2.doc632kb.14.12.2010 22:31скачать
Kursovoi_3.doc780kb.14.12.2010 22:31скачать
1.title.doc31kb.06.11.2008 17:33скачать
2.task.doc51kb.06.11.2008 17:33скачать
3.summary.doc26kb.06.11.2008 17:33скачать
3.summary_new.doc23kb.06.11.2008 17:33скачать
4.info.doc92kb.06.11.2008 17:33скачать
4.info_new.doc94kb.06.11.2008 17:33скачать
5.pages.doc1402kb.06.11.2008 17:33скачать
5.pages_new.doc1413kb.06.11.2008 17:33скачать
n37.bmp296kb.06.11.2008 17:33скачать
n38.wmf
My_data.txt1kb.06.11.2008 17:33скачать
n40.exe
n41.wmf
n42.db
_1.petri.doc281kb.06.11.2008 17:33скачать
_1.petri.vsd
_1.petri.wmf
_1.petri_new.doc318kb.06.11.2008 17:33скачать
_1.petri_new.vsd
_1.petri_new.wmf
_1.petri_new_wmf.vsd
_1.scheme.doc27kb.06.11.2008 17:33скачать
_2.scheme.vsd
_2.scheme.wmf
_2.scheme_new.vsd
bk.pages.doc778kb.06.11.2008 17:33скачать
n55.doc250kb.06.11.2008 17:33скачать
n56.exe
n57.bmp1098kb.06.11.2008 17:33скачать
n58.doc655kb.06.11.2008 17:33скачать
n59.wmf
n60.doc126kb.06.11.2008 17:33скачать
DevExpress.Charts.v9.1.Core.dll
DevExpress.Data.v9.1.dll
DevExpress.Utils.v9.1.dll
DevExpress.XtraCharts.v9.1.UI.dll
DevExpress.XtraCharts.v9.1.dll
DevExpress.XtraEditors.v9.1.dll
n67.exe
n68.dll
n69.exe
n70.exe
n71.exe
n72.db
n73.jpg2331kb.06.12.2010 20:52скачать
n74.jpg2146kb.06.12.2010 20:55скачать
n75.jpg2221kb.06.12.2010 20:57скачать
n76.jpg2452kb.06.12.2010 20:59скачать
n77.jpg2263kb.06.12.2010 21:01скачать
n78.jpg2436kb.06.12.2010 21:03скачать
n79.jpg2716kb.06.12.2010 21:05скачать
n80.jpg2451kb.06.12.2010 21:07скачать
n81.jpg2570kb.06.12.2010 21:09скачать
n82.jpg2657kb.06.12.2010 21:11скачать
n83.jpg2741kb.06.12.2010 21:13скачать
n84.jpg2790kb.06.12.2010 21:15скачать
n85.jpg2711kb.06.12.2010 21:17скачать
n86.jpg2662kb.06.12.2010 21:20скачать
n87.jpg2570kb.06.12.2010 21:21скачать
n88.jpg2498kb.06.12.2010 21:23скачать
n89.jpg2682kb.06.12.2010 21:25скачать
n90.jpg2477kb.06.12.2010 21:27скачать
n91.jpg2418kb.06.12.2010 21:29скачать
n92.jpg2482kb.06.12.2010 21:31скачать
n93.jpg2432kb.06.12.2010 21:33скачать
n94.jpg2531kb.06.12.2010 21:35скачать
n95.jpg2752kb.06.12.2010 21:37скачать
n96.jpg2789kb.06.12.2010 21:39скачать
n97.jpg2770kb.06.12.2010 21:41скачать
n98.jpg2691kb.06.12.2010 21:43скачать
n99.jpg2979kb.06.12.2010 21:45скачать
n100.jpg2763kb.06.12.2010 21:47скачать
n101.jpg2620kb.06.12.2010 21:49скачать
n102.jpg2807kb.06.12.2010 21:51скачать
n103.jpg2961kb.06.12.2010 21:53скачать
n104.jpg2439kb.06.12.2010 21:55скачать
n105.jpg2566kb.06.12.2010 21:57скачать
n106.jpg2055kb.06.12.2010 21:59скачать
n107.jpg2300kb.06.12.2010 22:01скачать
n108.jpg2019kb.06.12.2010 20:49скачать

n3.docx

  1   2
Вступ

Особливістю проблеми створення алгоритмічного та програмного забезпечення системи управління виробництвом є застосування різних за змістом та призначенням інженерних методів розв'язання комплексу задач проектування та експлуатації інтегрованого виробництва, важливою складовою частиною якого постає гнучка виробнича система (ГВС) цехового рівня.

Темою курсового проектування даної дисципліни є створення алгоритмічного та програмного забезпечення системи оперативного управління (СОУ) гнучким автоматизованим підрозділом (цехом, ділянкою, лінією). За змістом завдання постає як комплексне за рахунок послідовного розв'язання взаємопов'язаних задач з розробки підсистем оперативно-календарного планування для організаційного рівня, оперативно-диспетчерського управління для технологічного рівня виробництва та імітаційного моделювання роботи ГВС для виконавчого рівня верифікації роботи обладнання.

Для забезпечення подавання виробів на ГВМ та організації їх взаємодії з автоматизованим складом в ГАД використовується автоматизована транспортна система в складі транспортних модулів та роботів-штабелерів, які мають транспортні маршрути пересування. ГВМ обов'язково мають в своєму складі вхідний та вихідний накопичувачі, в які деталі надходять для подальшої обробки згідно технології, а після завершення обробки тимчасово зберігаються для подальшого транспортування на інше технологічне обладнання. Це дозволяє спочатку привезти наступну деталь для обробки, а потім вивезти ту, що чекає на подальшу обробку.

Для створення ефективно діючої СОУ ГАД необхідно в першу чергу визначити технологічні маршрути обробки деталей на ГВМ для заданого номенклатурного переліку виробів, розрахувати порядок запуску деталей у виробництво для визначення часу виробничого циклу і розкладу роботи обладнання, а потім розробити графік проведення транспортних операцій для своєчасного виконання технологічних операцій на ГВМ згідно розкладу їх роботи. Одночасно в ході складання розкладу та графіку обґрунтовується вибір достатньої кількості та призначення (спеціалізації) ГВМ та транспортних модулів, який забезпечить виконання розробленого виробничого циклу обробки деталей. Отримана інформація буде включати дані про початок і завершення різних операцій на ГВМ, транспортних модулях, напрям та їх мету пересування. З метою аналізу можливості реалізації розробленого розкладу та графіку роботи всього устаткування ГАД виконується сіткове моделювання, яке перевіряє умови ініціювання операцій, виконання всього запланованих переліку дій у системі, повернення обладнання в початковий стан, обмеження ресурсів та інше. Крім, того виконується пошук вузьких місць, конфліктів при роботі обладнання. Дослідження завершується виробленням рекомендацій щодо усунення помилок та неточностей, які були припущені при проектуванні структури та алгоритмів функціонування ГАД.

1. Аналіз задач проектування системи оперативного управління ГАД.

1.1 Визначення параметрів ГАД, як об’єкта управління.

ГАД – це виробнича система, в якій реалізується автоматизоване групове багатономенклатурне виробництво, що оперативно переналагоджується у визначеному параметричному діапазоні продукції через синхронну роботу всіх функціональних модулів за допомогою системи оперативного управління. Будь-яка ГАД має у своєму складі такі модулі:

В даному курсовому проекті розглядається ГАД, яка складається з 4 ГВМ, автоматизованого складу, та транспортних модулів, що обслуговують ГВМ, дорівнює – 2.

Структурно-компонувальна схема даного ГАД має наступний вигляд (рис.1):
ШТ

ГПМ

2

ГПМ

3
ГПМ

4
ГПМ

1

ШТ

АСД

ШТ
Рис.1. Структурно-компонувальна схема ГАД
Вихідним завданням до курсового проекту є матриця деталеоперацій. Оброблюється 14 деталей з наступною номенклатурою операцій, яка проводиться над кожною з них.

Деталь №1 (Д1) Т2С2Т3Т4Ф1Ф2Р1;

Деталь №2 (Д2) Т2С2Т3Т5Т6;

Деталь №3 (Д3) Т1Т2С2Т3Ф1Р2;

Деталь №4 (Д4) Т1Т2С2Т3С1Т4Т5;

Деталь №5 (Д5) Т1С1Т2С2Т3Т4Т5;

Деталь №6 (Д6) Т2С2Т3Т4Ф2Р1;

Деталь №7 (Д7) Т5Т2С2Т3Т4Р1Р2;
де Ті – токарні операції;

Сі – свердлильні операції;

Фі – фрезерувальні операції;

Рі – операції нарізки різьблення.
Структурно-технологічна схема ГАД з урахуванням того, які операції виконуються на кожному з ГВМ, має такий вигляд (рис.2):

Т1

Т6

С2Т5Т2Т3С1

Т4Ф1Ф2Р1Р2

4,5

1,2,6,7 1,3,6,7


3,4,5 3,4,5 2

1,3,4,5,6,7 2

4,5
Рис.2. Структурно-технологічна схема ГАД

Основні параметри ГАД представлені у таблиці 1:

Таблиця 1

Найменування параметрів

Позначення

Значення

Од. вимірювання

Середня трудомісткість обробки однієї ДУ

tоб

0,2

год

Час завантаження ГПМ

tз

6

хв

Час розвантаження ГПМ

tр

4

хв

Довжина переміщення РШ

lср

30

м

Швидкість переміщення РШ

Vср

60

м/хв

Час на операцію взяти/поставити

tвз=tпост

0,14

хв


1.2 Постановка задач проектування СОУ ГАД.

При проектуванні СОУ ГАД необхідно вирішити наступне:

  1. Задачу оперативного планування, яка припускає складання розкладу роботи технологічного устаткування. При оперативному плануванні необхідно детально проробити графік роботи всього комплексу обладнання або визначити план роботи тільки технологічного устаткування та встановити стратегію диспетчеризації операцій обслуговування й транспортування, а диспетчеризацію здійснити в режимі застосування синхронної моделі функціонування або в режимі прямої диспетчеризації транспортних операцій відповідно до стратегії обслуговування основного технологічного устаткування.;

  2. Задачу організації оперативно-диспечерського управління – визначення фактичних термінів запуску деталей у виробництво і їх надходження на технологічне устаткування. Рішення цієї задачі пов’язано з складанням розкладу роботи АТМ – виконання транспортних операцій з урахуванням забезпечення мінімального відхилення від часів закінчення виконання технологічних операцій згідно побудованого розкладу роботи технологічного устаткування.

  3. Виконати якісний аналіз коректності функціонування ГАД:

Організація оперативного управління підприємством неможлива без деталізації виробничої програми випуску продукції за часовими інтервалами в межах встановленого планового періоду. Реалізація цієї функції здійснюється задачею календарного планування, результатом розв’язку якої є часове упорядкування комплексу запланованих робіт програми. Часове упорядкування виражається у визначені строків початку та завершення виконання робіт, тобто календарний план визначає, скільки продукції необхідно виготовити у кожному інтервалі встановленого періоду. У ГВС оперативний плановий період, як правило, не перевищує місячного терміну, а строками запуску-випуску є такі часові інтервали: декади, тижні або дні.

Математичною формою представлення задач даного класу є лінійна дискретна оптимізаційна модель, а методологією розв’язання – цілочисельне програмування.

Формально задача подається таким чином.

Номенклатурний перелік продукції, яка виробляється на m групах () обладнання, складається з n найменувань ().

Виготовлення партії деталей кожного найменування заздалегідь визначене послідовністю проходження деталей через групи обладнання, яку називають технологічним маршрутом Gj = ( | ), де – технологічна операція, яка виконується і-ою за порядком виготовлення j-ої деталі; Mj – кількість операцій, які виконуються над j-ою деталлю.

У маршруті технологічні операції  = () мають такі характеристики:

 = k – номер групи обладнання, налагодженого на виконання операції Lij;

– нормативна тривалість виконання операції .

Необхідно скласти розклад P = ( | , ), який визначає моменти початку виконання операцій (моменти запуску партії деталей на одиницях обладнання) і задовольняє системі обмежень:

;

;

,

де – момент закінчення виконання операції .

Об’єктами процесу планування є роботи – технологічні операції, партії деталей, для яких необхідно встановити порядок проходження через устаткування при фіксованих технологічних маршрутах обробки.

Максимальна продуктивність ГАД не може бути досягнутою без досягнення узгодженості дій при проходженні одиниць матеріального потоку через оброблювальні ресурси. Забезпечення даної узгодженості виконує система оперативного управління СОУ ГАД.
1.3.Аналіз та вибір методів дослідження

Розробка підсистеми оперативного передбачає рішення задачі оперативного планування.

Об'єктами процесу планування є технологічні операції, які виконуються над партіями деталей, для яких необхідно визначити розклад (порядок і час) проходження через устаткування при фіксованих технологічних маршрутах обробки. Технологічний маршрут деталі заздалегідь встановлює порядок виконання технологічних операцій на устаткуванні, але він не визначає термінів надходження деталей.

Зміст оперативного планування полягає в знаходженні черговості проходження партії деталей через одиниці технологічного устаткування. Для вирішення цієї задачі необхідно знати:

• номенклатуру випуску продукції;

• технологічний маршрут обробки (послідовність виконання технологічних операцій), встановлений для кожної деталі.

Необхідно скласти розклад, який визначає терміни початку виконання операцій (терміни запуску партії деталей на одиницях устаткування).

Для вирішення даної задачі використовуються такі критерії оцінки:

Існує ряд методів, які дозволяють організовувати диспетчерський контроль, із застосуванням комп'ютерної техніки і методів0 математичною моделювання. Усі методи розв’язання задач нього типу умовно розбивають на такі основні класи:

- аналітичні методи, які ґрунтуються на апараті дискретної оптимізації;

- імітаційні методи, які ґрунтуються на імітації роботи об'єкту планування та використання повного або часткового перебору варіантів запуску деталей в обробку.

Існуючі аналітичні методи звичайно прямо або непрямо пов'язані з перебором варіантів але їх працемісткість експоненційно залежить від розмірності задачі. Відомі методи відсіювання варіантів типу "гілок та границь" дозволяють зменшити, іноді суттю коефіцієнт пропорційності в залежності між працемісткістю алгоритму та розмірністю задачі і тим самим поширити область практичного застосування переборних алгоритмів. Однак експоненційний характер цих алгоритмів для задач у загальному вигляді залишається незмінним.

Для складних задач (різні технологічні маршрути обробки, кількість обладнання перевищує три та інше) з точки зору практичних цілей отримання результату за короткий термін частіше використовують евристичні алгоритми складання розкладів на базі вирішальних правил в режимі імітації роботи виробничої системи. У цьому режимі виконуються паралельна (одночасна) побудова діаграм Ганта для усіх одиниці, технологічного обладнаним, які беруть участі, у процесі планування. В даній роботі вирішення задачі оперативного планування базується на імітаційному методі, так як даний метод простіший у використанні і менш працемісткий при вирішенні задачі.

При зіставленні розкладу часто доводиться вирішувати проблему вибору деталей, які одночасно поступили на один станок в один момент часу. Для вирішення даної проблеми використовуються правила переваги для кожної деталі. В якості правил переваги в алгоритмах імітаційного моделювання найчастіше використовуються наступні:

  1. Оправило найкоротшої операції - з поточного портфелю робіт, які підготовлені до обробки на поточному верстаті, вибирається деталь з мінімальним часом обробки; мета правила - якнайшвидше завантажити роботою наступні за технологічним маршрути верстати;

2) правило максимальної залишкової трудомісткості - з поточного портфелю робіт, які підготовлені до обробки, вибирається деталь з максимальною сумою часу обробки на усіх ще невиконаних операціях; мета правила - закінчити обробку всіх деталей приблизне одночасно;

3) правило вирівнювання завантаження верстатів - з портфелю робіт вибирається деталь, яка потім надходить на верстат, який має у даний час мінімальний за трудомісткістю портфель підготовлених робіт; мета правила - рівномірно завантажити верстати (правил можна використовувати при багатоваріантних маршрутах);

4) правило мінімальної залишкової трудомісткості - альтернатива правилу 2;

5) правило найдовшої операції - альтернатива правилу 1;

6) правило призначення у порядку надходження (РІРО) - 3 поточного портфелю робіт вибирається деталь, яка надійшла в чергу на обробку до верстата першою;

7) правило LIFO - альтернатива правилу 6.

Із наведених правил видно, що вони мають евристичний характер, тобто за їх допомогою неможливо встановити та оцінити наближення до оптимальності отриманого рішення, але можна виробити "добре" рішення в залежності від їх призначення по застосуванню чи від критерію функціонування виробничої системи, для якої розробляється розклад роботи.

Вибір найкращого розкладу технологічного устаткування проводиться по критеріях ефективності, серед яких найбільш поширені:

1. критерій максимального завантаження верстатів

2. критерій мінімізації часу випуску заданої кількості продукції (загальний час виробничого циклу).

При складанні алгоритму організації транспортного обслуговування, критерієм служить критерій мінімізації часу випуску. Для визначення найкращого розкладу узято декілька правил для складання декількох розкладів, щоб відібрати з них те, яке є більш ефективним по заданому критерію: правило максимальної залишкової трудомісткості; правило мінімізації виробничого циклу.

Як додаткове правило вибрано правило найтривалішої операції. Перевага віддається деталям з найбільшою трудомісткістю.

Для отримання повної картини функціонування представленої виробничої ділянки необхідно змоделювати роботу даної ділянки. Ефективним способом моделювання є сітки Петрі. Їх основні властивості полягають в можливості відображення паралелізму асинхронності, ієрархічності модельованих об'єктів більш простими способами Сітки Петрі відображають логічну послідовність подій, дозволяють простежувати потоки інформації відображають взаємодію паралельних процесів. Переваги цього типу моделей полягає в простоті розуміння на інженерному рівні і швидкості читання графічних образів. Упровадження графіки в моделювання дає нові можливості в представленні динаміки функціонування сітки. Відтворення динаміки міток на екрані дисплея дозволяє прослідити хід і якісні характеристики процесів.
2. Проектування алгоритмічного забезпечення системи оперативного управління

2.1.Розробка інформаційних структур даних задач проектування

Для того, щоб ефективно налагодити систему управління виробничою ділянкою і, звичайно ж, сам ГВС необхідно визначити:

Ця інформація була надана в розділі 1.1.

Для визначення розкладу роботи технологічного устаткування складемо технологічний маршрут для кожної деталі:

Технологічний маршрут включає порядок проходження деталей через технологічне устаткування і час обробки деталі на одиниці технологічного устаткування. Порядок проходження деталей через технологічне устаткування був визначений згідно операціям, які необхідно провести з деталлю і можливості виконання операції на одній одиниці технологічного устаткування без виконаної операції на іншій одиниці технологічного устаткування. На підставі цих даних, була складена матриця розмірністю операція на деталь, де на перетині операції і деталі вказаний номер ГВМ, на якому виконується дана операція. Складена матриця наведена в таблиці 2.
Таблиця 2




Д1

Д2

ДЗ

Д4

Д5

Д6

Д7

1

2

2

1

1

1

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

3

2

2

2

2

2

2

2

4

3

2

2

2

2

3

2

5

3

4

3

2

2

3

3

6

3




3

3

3

3

3

7

3







2

2




3


Після перетворення матриці шляхом об'єднання в один етап обробки операцій, що здійснюються одна за іншою на одному ГВМ, одержимо необхідну матрицю маршрутів. Вона приведена в таблиці 3.
Таблиця 3




Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

Д6

Д7

етап 1

2

2

1

1

1

2

2

етап 2

3

4

2

2

2

3

3

етап 3

*

*

3

3

3

*

*

етап 4

*

*

*

2

2

*

*


де ГВМ1={ Т1 }; ГВМ2={ С2Т5Т2Т3С1 }; ГВМ3={ Т4Ф1Ф2Р1Р2 };

ГВМ4 = { Т6 }

Час виконання кожної операції залежить від її складності, що визначається типом операції і розмірами оброблюваної поверхні. Самій складній операції із 100% поверхнею обробки присвоюється значення 1. Частіше за все перші операції в технологічній схемі обробки деталей мають найбільшу складність за часом виконання тому, що пов'язані з підготовки поверхні до виконання наступних операцій. Це операцій токарської обробки.

Всі наступні операції порівняно з ними мають меншу складність обробки. Слід зазначити, що деякі токарські операції можуть мати однакову складність, якщо виконуються на ГВМ підряд (це випадок виконання на одному ГВМ однакових за функціональним призначенням операцій з двох сторін деталі за дві установки). Свердлильні операції за складністю виконання можна порівняти с токарськими, якщо вони виконуються на повну довжину деталі, в іншому випадку їх складність менша ніж токарських операцій. Фрезерні операцій та операції різблення менш складні ніж токарські та свердлильні. Вони дооформлюють оброблювальну поверхню, тому їх витрати часу і відповідна складність складає 0,3-0,6. Операції різьблення виконуються на поверхнях, які підготовлені свердлильними операціями, але тільки на частину довжини отвору. Тому, їх складність треба визначати менше, ніж складність відповідних свердлильних операцій. Отже, складність виконання операцій представлена в таблиці 4.

Таблиця 4.

Операція

Тип

Оброблювана поверхня %

Складність

Т1

токарна

100

1

Т2

токарна

90

0,9

Т3

токарна

80

0,8

Т4

токарна

70

0,7

Т5

токарна

60

0,6

Т6

токарна

30

0,3

С1

свердлильна

40

0,4

С2

свердлильна

70

0,7

Ф1

фрезерувальна

20

0,2

Ф2

фрезерувальна

40

0,4

Р1

різблення

35

0,35

Р2

різблення

20

0,2


У відповідності зі складністю обробки розраховується час кожної операції за формулою:

ti= tсл* Kопij, tсл=n* tоб/ Kслj, Kслj= Kопi

де n - загальна кількість операцій (деталеустановки), tоб - середній час обробки однієї деталеустановки, tсл – час обробки складної операції з Kопi=1, Kслj - коефіцієнт складності j-ої деталі, Kопi - коефіцієнт складності i-ої операції, що входить в технологічний процес обробки j-ої деталі.

Розрахуємо коефіціенти складності кожної деталі та час обробки операції з Kопi=1:

Таблиця 5




Ксл

Д1

4,05

Д2

3,3

Д3

3,8

Д4

5,1

Д5

5,1

Д6

3,85

Д7

4,25



Значення  Kслj при цьому дорівнює 29,45.

Значення n визначається з табл. 2 і дорівнює 45.

tсл = 45*0,2/29,45 = 0,306 (год) = 18,36 (хв)
Отримаємо значення часу виконання для кожної з використовуваних в нашому випадку операцій. Ці значення наведені в табл. 6.

Таблиця 6

Операція

Складність

Час

Т1

1

18,36

Т2

0,9

16,52

Т3

0,8

14,69

Т4

0,7

12,85

Т5

0,6

11,02

Т6

0,3

5,51

С1

0,4

7,34

С2

0,7

12,85

Ф1

0,2

3,67

Ф2

0,4

7,34

Р1

0,35

6,43

Р2

0,2

3,67


На підставі отриманих значень можна скласти матрицю тривалостей обробки деталей на ГВМ. При цьому на кожному етапі для кожної деталі враховуватимемо всі операції обробки в межах одного виробничого модуля, сумуючи значення їх тривалості:

Таблиця 7




Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

Д6

Д7

етап 1

44,06

55,08

18,36

18,36

18,36

44,06

55,08

етап 2

30,29

5,51

44,06

51,4

51,4

26,62

22,95

етап 3

*

*

7,34

12,85

12,85

*

*

етап 4

*

*

*

11,02

11,02

*

*


Таким чином ми сформували всі початкові дані, необхідні для побудови розкладу роботи технологічного обладнання та транспортної системи ГАД.

Для складання розкладу транспортного обслуговування ГВМ необхідно знати час транспортування між ГВМ та між АС та ГВМ. Ці значення часу розраховуються виходячи з вигляду структурно-компонувальної схеми ГВС та на основі значення середнього часу переміщення, що обчислюється за формулою:

tcp= lcp/ vcp=30(м)/60(м/хв)=0,5(хв)

Час транспортування розраховується тільки для маршрутів наведених у структурно-технологічній схемі.

Послідовність дій:

АС ? М1 : tв+2*tcp+tп+tз = 0,14+2*0,5+0,14+6 = 7,28(мин)=0,121(год);

АС ? М2 : tв+tcp+tп+tз = 0,14+0,5+0,14+6 = 6,78(мин)=0,113(год);

М1 ? М2 : tр+tв+tcp+tп+tз = 4+0,14+0,5+0,14+6 = 10,78(мин)=0,18(год);

М2 ? АС : tр+tв+tcp+tп = 4+0,14+0,5+0,14 = 4,78(мин)=0,08(год);

М2 ? М3 : tр+tв+tcp+tп+tв+tcp+tп+tз = 4+4*0,14+2*0,5+6 = 11,56(мин)=0,193(год);

М2 ? М4 : tр+tв+tcp+tп+tв+2*tcp+tп+tз = 4+4*0,14+3*0,5+6 = 12,06(мин)=0,201(год);

М3 ? М2 : tр+tв+tcp+tп+tв+tcp+tп+tз = 4+4*0,14+2*0,5+6 = 11,56(мин)=0,193(год);

М3 ? АС : tр+tв+tcp+tп = 4+0,14+0,5+0,14 = 4,78(мин)=0,08(год);

М4 ? АС : tр+tв+2*tcp+tп = 4+0,14+2*0,5+0,14 = 5,28(мин)=0,088(год);

Розраховані данні представлені у таблиці 8:
Таблиця 8




АС

М1

М2

М3

М4

АС

0

7,28

6,78

0

0

М1

0

0

10,78

0

0

М2

4,78

0

0

11,56

12,06

МЗ

4,78

0

11,56

0

0

М4

5,28

0

0

0

0


2.2. Складання розкладу роботи технологічного обладнання

Розклад роботи технологічного устаткування будується по наступному алгоритму:

При складанні розкладу часто доводиться вирішувати проблему вибору деталей, які одночасно поступили на один верстат воднораз часу. Для вирішення даної проблеми використовуються правила переваги для кожної деталі. Як правила переваги в алгоритмах імітаційного моделювання найчастіше використовуються наступні:

У якості критерію для оцінки ефективності побудованого розкладу роботи обладнання буде використовуватись критерій мінімуму виробничого циклу.

Для цього завантажимо побудовані матриці та інші вхідні дані у такій формі:

2.2.1 Правило найкоротшої операції

З поточного портфелю робіт, які підготовлені до обробки на поточному верстаті, вибирається деталь з мінімальним часом обробки; мета правила – якнайшвидше завантажити роботою наступні за технологічним маршрутом верстати.



Рис.3 Правило найкоротшої операції


М1

3

4

5



















М2

1

3

6

4

5

4

2

5

7

М3

1

3

6

4

5

7










М4

2


























Виробничій цикл Т=390,13 хв.

2.2.2 Правило максимальної залишкової трудомісткості

З поточного портфелю робіт, які підготовлені до обробки, вибирається деталь з максимальною сумою часу обробки на усіх ще невиконаних операціях; мета правила – закінчити обробку всіх деталей приблизно одночасно.



Рис.4 Правило максимальної залишкової трудомісткості


М1

4

5

3



















М2

7

4

5

1

6

2

3

4

5

М3

7

4

5

1

6

3










М4

2


























Виробничій цикл Т= 367,18 хв.

2.2.3 Правило вирівнювання завантаження верстатів



Рис.5 Правило вирівнювання завантаження верстатів

М1

3

4

5



















М2

1

2

3

6

7

4

5

4

5

М3

1

3

6

7

4

5










М4

2


























Виробничій цикл Т= 369,01 хв.

2.2.4 Правило мінімальної залишкової трудомісткості

З поточного портфелю робіт, які підготовлені до обробки, вибирається деталь з мінімальною сумою часу обробки на усіх ще невиконаних операціях; мета правила – закінчити обробку всіх деталей приблизно одночасно.



Рис.6 Правило мінімальної залишкової трудомісткості


М1

3

4

5



















М2

2

3

6

1

4

5

4

7

5

М3

3

6

1

4

5

7










М4

2


























Виробничій цикл Т= 379,11 хв.

2.2.5 Правило найдовшої операції

З поточного портфелю робіт, які підготовлені до обробки на поточному верстаті, вибирається деталь з максимальним часом обробки; мета правила – якнайшвидше завантажити роботою наступні за технологічним маршрутом верстати.



Рис.7 Правило найдовшої операції


М1

3

4

5



















М2

2

7

4

5

1

3

6

4

5

М3

7

4

5

1

3

6










М4

2


























Виробничій цикл Т= 371,76 хв.

Пошук найкращого розкладу

Результати розрахунку за допомогою діаграми Ганта мають наступний вигляд:

Таблиця 9

 

Час виробничого циклу

Правило найкоротшої операції

390,13 хв.

Правило максимальної залишкової трудомісткості

367,18 хв.

Правило вирівнювання завантаження верстатів

369,01 хв.

Правило мінімальної залишкової трудомісткості

379,11 хв.

Правило найдовшої операції

371,76 хв.

Оптимальний розклад роботи ГВМ обираємо з умови мінімума тривалості виробничого циклу.

min(max{Tijк}) ,

j,i

min(max{Tkр+Tkп}) ,

k

min(max{(Tijоч+Tij)}) ,

j i

де Tkр - сумарний час виконання операцій на k-й одиниці обладнання,

Tkп - сумарний час простоїв k-ої одиницi обладнання,

Tijоч - очікування j-ої детелі перед обробкою на і-й операції;

Розклад, складений за правилом вирівнювання завантаження верстатів, характеризується найменшими простоями обладнання , та найменшим очікуванням деталей.
2.3 Розробка алгоритму транспортного обслуговування ГВС

Таким чином, загальний алгоритм диспетчерського управління на базі стратегії транспортного обслуговування складається з наступних етапів:

              1. Хай в деякий момент часу T k-ий верстат закінчив обробку поточної деталі.

  1. Оброблена деталь заноситься в портфель робіт наступного по технологічному маршруту верстата. Якщо є декілька варіантів технологічного маршруту, деталь одночасно заноситься у відповідну кількість портфелів. Якщо виконана операція була останньою в технологічному маршруті, тоді деталь виключається з тих, що розглядаються.

  2. Якщо портфель робіт k-го верстата порожній, то він буде переведений в стан простою. Інакше за допомогою визначального правила переваги з портфеля вибирається одна деталь і записується в розклад робіт даного верстата як поточна з вказівкою часу завершення операції T = T + Tij. Вибрана таким чином деталь виключається зі всіх портфелів, в які вона поміщалася.

  3. Якщо у разі виконання п.1 з'явилася можливість завантажити верстат, який знаходиться в стані простою, то відповідна деталь записується в розклад робіт цього верстата, для якого формується нове значення часу завершення операції.

  4. Обирається наступний верстат з мінімальним поточним значенням T і виконується перехід до п.1.

Планування ведеться до повного виконання всіх операцій над деталями або до тих пір, поки не буде побудовано розклад на потрібний інтервал планування.

На підставі діаграми Ганта (рис.4) побудованою за даним правилом була побудована розширені діаграма Ганта з урахуванням складеного розкладу роботи транспортних пристроїв. При побудові розширеної діаграми Ганта враховувався час, що витрачається першим і другим АТМ на пересування між ГПМ і ГПМ і між стелажем і ГПМ.

Для вирішення цього завдання скористаємося декількома правилами переваги і побудуємо розклад транспортного обслуговування для кожного випадку. Як робочих правил приймемо:

  1. Прив’язка до деталей:

Характеризується тим, що транспортування кожної деталезаготовки прив’язується до певного РШ. Таким чином, наприклад, можна організувати транспортування всіх типів деталей одним РШ.



Рис.8 Розширена діаграма Ганта, побудована відповідно до правила №1
Т= 399,96 хв.

  1. Максимізація завантаження:

Характеризується «конвейєрністю», коли РШ пересуваються вздовж визначених ділянок, виконують кожен свою частину роботу, при цьому відбувається максимальне можливе завантаження РШ.



Рис.9 Розширена діаграма Ганта, побудована відповідно до правила №2
Т = 383,92 хв.

  1. Мінімізація завантаження:

Характеризується «конвейєрністю», коли РШ пересуваються вздовж визначених ділянок, виконують кожен свою частину роботу, при цьому відбувається максимальне можливе завантаження РШ.



Рис.10 Розширена діаграма Ганта, побудована відповідно до правила №3
Т = 383,92 хв.

  1. Найблищого РШ:



Рис.11 Розширена діаграма Ганта, побудована відповідно до правила №4
Т = 383,92 хв.

5. Пошук найкращого розкладу

Розраховані значення тривалостей виробничого циклу з урахуванням допоміжних операцій та операцій транспортування деталезаготовок між ГВМ та АС наведені в табл. 10.

Таблиця 10

Правило переваги

Час виробничого циклу (хв.)

Прив’язка до деталей

399,96

Максимізація завантаження

383,92

Мінімізація завантаження

383,92

Найближчого РШ

383,92

З наведених значень випливає, що серед обраних правил переваги найбільш оптимальним з точки зору найменшої тривалості виробничого циклу є 3 правила, при яких дане значення дорівнює Т= 383,92 (хв).
  1   2
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации