Системный анализ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

В данной работе рассматривается передескизный проект гибкой производственной системы (ГПС). Работа изложена на 27 страницах печатного текста, содержит 2 приложения, 6 рисунков, и список литературы.В результате работы определено оптимальное количество станков и накопителей, что обуславливает достижение главной цели работы – получение максимальной прибыли от выпуска массовой продукции с помощью ГПС.Работа выполнена на украинском языке.

 

Анотація

У даній роботі розглядається  передескізний проект гнучкої виробничої системи(ГВС). Робота викладена на 27 сторінках друкованого тексту, містить 2 додатки, 6 рисунки, та список використаної літератури з чотирьох джерел. У результаті роботи визначена оптимальна кількість верстатів і накопичувачів, що обумовлюють досягнення головної мети роботи - одержання максимальногоприбутку від випуску масової продукції за допомогою ГВС.Робота виконана українською мовою.

 

Abstract

In the current work is considered draft design project of the flexible industrial system(FIS). The work is explained on 27 pages of the printed text, contains 2 applications, 6 drawings, and references from 4 sources. As a result of work the optimal amount of machine tools and drivers is defined,that causes reaching an overall objective of operation - obtaining of the maximumprofit. The operation is fulfilled on the Ukraine language.

 

Зміст

Вступ	4
1 Опис ГВС, постановка задачі і виявлення цілей	5
1.1 Основні поняття системного  аналізу	5
1.2 Опис ГВС. Склад і структура	6
1.3 Опис проблеми	9
1.4 Виявлення цілей та побудова дерева цілей	10
1.5 Постановка задачі	11
2 Склад, декомпозиція та агрегування ГВС	11
2.1 Декомпозиція та агрегування ГВС	11
2.1.1 Декомпозиція	11
2.1.2 Агрегування	12
3 Побудова моделі ГВС	12
3.1 Поняття моделей	13
3.2Обчислення характеристик найпростіших СМО	16
3.3 Визначення критеріїв якості ГВС	18
3.4 Побудова цільової функції ГВС	18
3.5 Вибір оптимальних параметрів ГВС	20
Висновки	21
Список використаної літератури	22
Додаток А	24
Додаток Б	27

 

 

 

 

 

 

Вступ

У даній роботі перед автором  поставлена ціль отримання максимального  прибутку від випуску масової  продукції за допомогою ГВС та проблема збитковості виробництва. Слід розробити передескізний проект ГВС з наступними характеристиками:

–  інтенсивність потоку заготівок (42.5 заготівок за годину);

• середній час обробки однієї заготівки на верстаті (0,151 години);
• витрати на обслуговування одного верстата за годину(2.51 гривні за годину);
• витрати на обслуговування одного накопичувача за годину(1,51  гривні за годину);
• дохід, який отримується від обслуговування однієї заготівки на верстаті (4.51 гривень);
• стандартна ємність накопичувача (10 заготівок).

 Для досягнення цієї мети потрібно вирішити такі задачi:

• вивчити ПО;
• визначити проблеми та проблематики;
• виявити та побудувати деревоцілей:
• виконати декомпозицію ГВС;
• виконати агрегування ГВС;
• побудувати математичну модель ГВС;
• визначити критерії якості ГВС;
• побудовати цільову функцію ГВС;

 

 

 

 

 

1 Опис ГВС, постановка задачі і виявлення цілей

1. Основні поняття системного аналізу

В системному проектуванні виникають нові задачі, які можна  розв'язувати новими системними методами – за допомогою системного аналізу.           Системний аналіз – методологія дослідження об’єктів, шляхом представлення їх у вигляді системи.Системний аналіз можна звести до уточнення проблематики, її декомпозиції щодо сукупності проблем, які розв'язуються шляхом деталізації цілей, побудови методів досягнення цих цілей за допомогою математичних та інших методів . Головною концепцією системного аналізу є системний підхід, тобто методологія вирішення складних проблем.        Методологія –сукупність методів.       Система – цілеспрямована сукупність взаємозв’язаних елементів, яка відокремлена від зовнішнього середовища і взаємодіє з ним як єдине ціле. Структура системи – відносно стійка фіксація зв’язків між елементами системи.         

За походженням системи  поділяють на:

• Змішані
• Штучні

За способом управління:

- З управлінням ззовні (без зворотного шляху, регулюючі,  за параметром, за структурою )

- Самоуправління (програмне  управління, автоматичне регулювання(з  адаптацію), з комбінованим управлінням(автоматичні,  напівавтоматичні), параметричні адаптації).

За типом їх операторів:

• Чорний ящик(що всередині ми не знаємо)
• Параметризований клас
• Непараметризований клас
• Білий ящик

Етапи СА:

- Визначення конфігуратору (різноманітні мови опису)

- визначення проблеми

- розширення проблем до  проблематики

- виявлення цілей

- формування критеріїв

- агрегування критеріїв

- генерування альтернатив  і вибір з використання критеріїв  найкращої з них.

- дослідження ресурсних  можливостей

- вибір формалізації для  вирішення проблеми

- оптимізація 

- декомпозиція

- спостереження і експерименти  з системою, яка досліджується

- побудова систем

- використання результатів,  проведення СА.

1.2 Опис ГВС.  Склад і структура.

Важливе значення має кількісна  оцінка різних властивостей, характеристик. Одною з таких виробничих складних систем є гнучка виробнича система.

Гнучка виробнича  система (ГВС) - це виробнича система зі складною структурою, що у свою чергу має різні функції і взаємозв'язки між підсистемами. Робота усіх компонентів такої системи координується як єдине ціле системою керування, що забезпечує швидку зміну програми функціонування технічних засобів системи, при зміні об'єкту виробництва. 

Виробнича система повинна  добре адаптуватися до нових умов для того, щоб параметри функціонування виробничого процесу були постійно на потрібному рівні. Цю властивість  називають гнучкістю.

ГВС складається із таких  підсистем: технологічної, транспортної, складської, інструменто-забезпечення, контролю, управління. На рисунку 1 зображено структурну схему ГВС:

 

 

 

 

Рисунок 1 – Структурна схема  ГВС

Технологічна підсистема – це сукупність взаємозв’язаних технологічних машин,які здійснюють формоутворення деталі в автоматичному режимі.

Транспортна підсистема-це транспортні та накопичувальні пристрої,які здійснюють міжопераційне зберігання та доставку заготівок, вироблених деталей та ін. до основного технологічного обладнання та складу.

Підсистема забезпечення інструментом- забезпечує переміщення інструменту,зберігання та налагодження інструменту, відновлення інструменту,очищення інструменту, зборка інструменту; контроль за станом крайок інструментів, що ріжуть та ін.

Підсистема контролю - забезпечує зберігання інформації про виготовлені вироби, налагодження контрольно-вимірювальних пристроїв, своєчасне виявлення браку, операційний та приймальний контроль якості, видачу інформації з результатів контролю в систему керування.

Складська підсистема- забезпечує постачання технологічної підсистеми напівфабрикатами в підготовленому для транспортування виді та їх зберігання.

Підсистема управління - здійснює оптимальне управління роботою технологічної підсистеми; управління підсистемами - транспортною, складською, інструментозабезпечення, контролю якості; оперативне планування завантаження обладнання; оперативний облік випуску та якості продукції; зберігання керуючих програм в довгостроковій та оперативній пам'яті ЕОМ; автоматизація контролю й коректування керуючих програм; збір, первинна переробка та зберігання технічної та технологічної документації в ЕОМ; розрахунок техніко-економічних показників роботи гнучкої виробничої системи; вихід зі збійних ситуацій за допомогою налагоджувальних команд.

Зв’язки у системі ГВС:

 

Рисунок 2 -  зв’язки  у системі ГВС

Автоматичне виробництво  займається обробкою заготівок. За виготовлену  роботу виробник отримує максимальний дохід.

1.3 Опис проблеми

Аналіз сучасних виробничих систем свідчить про те, що, незважаючи на різноманітність продукції та технологій її виготовлення, ці системи  мають низку спільних тенденцій  і проблем у своєму розвитку.   Проблема – запит, який має чітко визначену, поставлену мету, але шляхи досягнення мети, на момент виникнення запиту, достатньо строго не встановлені.          Проблематика – сукупність проблем, які зв’язані з проблемою.

Рішення проблеми отримання  максимального прибутку може полягати в удосконаленні технологічного процесу, реконструкції управляючої  системи, введенні новітніх технологій або переході на нові види виробництва. Ефективність можна збільшити за рахунок введення технологій більш  високого рівня, збільшення вимог до обслуговуючого персоналу та встановлення жорсткого контролю за якістю виконання  усіх дій виробничого процесу  та ін. Ще одним дуже ефективним способом підвищення рентабельності підприємства є перетворення його на гнучку виробничу  систему.            Процеси, які реалізують більшість технологічних систем, можуть бути розділені залежно від їх складності на: виробничий та технологічний процес. Виробничий процес - це сукупність усіх дій людей та знарядь виробництва, необхідних на підприємстві для виготовлення чи ремонту виробів. Проблема створення ефективності виробничого процесу, пов'язана з необхідністю обліку великої кількості факторів, що сприяють прийняттю рішень. Впровадження гнучкої виробничої системи сприяє комплексному та ефективному рішенню існуючих проблем і обліку цих факторів.

1.4 Виявлення цілей та побудова дерева цілей

Метою даної роботи є одержання  максимального прибутку при забезпеченні початкових характеристик.Для досягнення цієї мети ціль можна розбити на підцілі.           Дерево цілей - це наочне графічне зображення підпорядкованості та взаємозв’язку цілей, що демонструє розподіл загальної (генеральної) мети на підцілі, завдання та окремі дії.На рисунку 3 зображено дерево цілей:

 

 

 

 

Рисунок 3 – Дерево цілей

 

 

1.5 Постановка задачі

Виходячи з опису предметної області та проблематики задачею  даної курсової роботи є розробити  передескізний проект гнучкої виробничої системи.

Постановка задачі: максимальний прибуток від оптимальної кількості накопичувачів та верстатів .

Умова задачі: Визначити максимальну кількість верстатів та накопичувачів ГВС, якщо інтенсивність потоку заготівок λ=42,5, середній час обробки

t = 0,151год, а ємкість накопичувача К= 10. Втрата на обслуговування верстата Vн = 1,51 грн/год.  Кожна заготівка, яка була оброблена на верстаті приносить дохідd = 4,51 грн.

 

2 Склад, декомпозиція  та агрегування ГВС

2.1 Декомпозиція  та агрегування ГВС