Имитационное моделирование

ЛЕКЦИЯ 12. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ ГПС

Значительные капитальные вложения для создания ГПС требуют минимизировать риск ошибок и поиск оптимального решения при создании их для конкретного потребителя. Это в первую очередь относится к определению структуры ГПС, являющейся основополагающей во всем процессе проектирования. Оптимальная структура ГПС должна обеспечивать наивысшую производительность, качество и надежность работы при ограниченных затратах на технологическое оборудование и систему функционирования. Поэтому ошибки, допущенные на ранних стадиях проектирования, когда собственно и определяется структура ГПС, обычно приводят к увеличению сроков и стоимости проектирования, дополнительным затратам при изготовлении, внедрении и к снижению ожидаемого (планируемого) эффекта.

Выбор структуры ГПС заключается в правильном, учитывающем ситуации производственного процесса определении количества основного технологического оборудования и экономически оправданного состава системы обеспечения ее функционирования. Моделирование является единственным методом, позволяющим оценить реальное (или близкое к реальному) поведение системы и рассмотреть влияние на производительность ГПС реальных производственных ситуаций и конкретных параметров ее составляющих.

Основой работы модели ГПС является многократное воспроизведение на ЭВМ отдельных ситуаций производственного процесса.

Последовательность указанных ситуаций по времени обработки, транспортирования, партиям запуска, технологическим маршрутам, надежности работы основного и вспомогательного оборудования ГПС и другим параметрам должна соответствовать реальному производственному процессу, подчиняющемуся установленным регламентам. Таким образом, рассматриваемая модель представляет собой реализацию процессов производства множества различных изделий в соответствии с этапами производственного цикла.

Однако, как и для всех моделей, качество имитационной модели определяется тем, насколько она отображает поведение моделируемой системы, что в значительной мере зависит от тех исходных данных, которые используются при имитации производственного процесса.

Оценка результатов моделирования в первую очередь должна учитывать соотношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации ГПС и суммарных затрат на ее создание и эксплуатацию.

Наиболее объективным показателем оптимальной структуры является рост производительности. При оценке различных вариантов структуры ГПС важнейшим условием выбора оптимального является связь расчетов производительности всей системы и ее составных частей с требованиями к их технологической надежности.

Основные положения по определению производительности ГПС вытекают из определения ее задач:

1) ГПС должна быть ориентирована на выпуск комплектов деталей, число которых диктуется требованиями сборки;

2) комплект деталей определяется в результате структурного анализа выпускаемых машин и образуется из множества деталей, обладающих общими конструктивно-технологическими признаками;

3) длительность процесса обработки деталей резанием, входящих в это множество, представляет собой случайное событие, которое зависит от вида детали, размеров обрабатываемых поверхностей, метода обработки, типа и уровня автоматизации оборудования;

4) длительность процесса обработки деталей этого множества характеризуется количественными характеристиками (станкоемкостью детали, станкоемкостью операции), имеющими статистический характер распределения с параметрами: выборочная средняя станкоемкость, стандартное отклонение и размах;

5) ввиду того, что полная размерная обработка осуществляется в течение нескольких смен, при определении производительности значительно проще оперировать понятием «технологическая операция», характеризующим производительность за более короткий промежуток времени.

Годовая программа выпуска

Годовая программа выпуска определяется по формуле

(станко-ч),

где – выборочная средняя станкоемкость технологической операции, включающая среднее цикловое время обработки и время загрузки – выгрузки деталей, станко-ч.; - удельное среднее подготовительно-заключительное время, станко-ч.; - годовой объем выпуска - го изделия, шт.; =1,2,…, - число наименований выпускаемых изделий, шт.; - число -х деталей, входящих в состав комплекта по -му изделию, шт.; - среднее число операций, необходимых для полной размерной обработки -х деталей, шт.

Производительность ГПС

Производительность ГПС определяется числом технологических операций, выполняемых в ГПС за единицу времени. По аналогии с автоматическими линиями производительность ГПС подразделяется:

на цикловую

;

потенциальную

;

эффективную

где – время, в течение которого определяется производительность ГПС, ч.; - средняя станкоемкость технологической операции; - удельные затраты времени на плановое и внеплановое обслуживание механизмов и режущего инструмента, отнесенное к одной технологической операции, ч. ( - число технологических операций на одном станке за период ; - время, затраченное на обслуживание за этот период); - удельные затраты времени на простои оборудования, связанные с организационными причинами, ч. ( - время простоев по организационно-техническим причинам за период ); - количество оборудования, входящего в состав ГПС, шт.