Концептуальная модель
Диаграмма состояний.
Генератор.
К1 – состояние ожидания;
К2 – состояние генерации импульса.
Тож. – время ожидания генератора между созданиями импульсов;
t – новое время, определённое по экспоненциальному закону.
Прилавок(3 шт.).
К1 – состояние взаимодействия Прилавка и Покупателя;
К2 – состояние окончания выбора Покупателем товаров.
Len – число Покупателей у Прилавка;
u – вероятность остановки Покупателя у Прилавка;
n – общее количество покупок, сделанных Покупателем;
k – число покупок, которые делает Покупатель у Прилавка.
Очередь.
К1 – состояние увеличения очереди Покупателей;
К2 – состояние сокращения очереди Покупателей;
К3 – состояние выбора дополнительных товаров Покупателем;
К4 – состояние, когда Покупатель перед тем, как встать на обслуживание в кассу, решает выбрать или нет еще насколько дополнительных товаров;
К5 – состояние перехода Покупателя на обслуживание к Кассе.
N – число сделанных Покупателем покупок;
L – длина очереди;
u – вероятность выбора Покупателем еще 1 или 2 покупок.
Касса.
К1 – состояние изъятия из корзины следующей вещи;
К2 – состояние проверки вещи;
К3 – состояние окончания обслуживания Покупателя.
N – число сделанных Покупателем покупок;
Тпр. – время проверки очередного товара.
Описание объекта моделирования.
В станке используют деталь, которая время от времени выходит из строя. Как только деталь отказывает, станок выключают, отказавшую деталь заменяют другой (если она есть), и станок вновь включают. Неисправные детали могут быть отремонтированы.
Наладчик станка отвечает за съем и установку деталей. Ремонтом занимается механик, в обязанности которого также входит ремонт других блоков. Эти блоки поступают в ремонтное подразделение в среднем с интенсивностью 1 блок за 9 ч (простейший поток). Время, требуемое на ремонт блока, 8±4 ч. Блоки имеют более высокий приоритет при ремонте, чем рассматриваемые детали.
Организация описываемой системы представлена следующим рисунком.
Время работы детали распределено нормально со средним 350 ч и стандартным отклонением 70 ч. Съем детали со станка занимает 4 ч, время установки новой детали — 6 ч. Время ремонта детали распределено нормально со средним 8 ч и стандартным отклонением 0,5 ч.
Построить модель системы и использовать ее для определения полезного времени работы станка как функции от числа запасных деталей, имеющихся в системе.
Исследовать систему для случаев, когда запасных деталей нет, а также, когда имеются 1, 2 и 3 запасные детали. Для каждого случая выполнить прогон модели в течение 5 лет при условии 40- часовой рабочей недели.
Концептуальная
модель
Наименование: Работа станка.
Назначение: Создает поток событий с заданным распределением интервалов времени между ними. Используется для имитации потока неисправных деталей в ремонтное подразделение
Описание входов:
Вход1-сигнал события установке исправной детали (единичный импульс)
Описание выходов:
Выход1- подается единичный импульс, говорящий о поломке детали станка.
Выход2- подается время работы станка.
Состояния элемента: Элемент может находиться либо в состоянии отсчета запланированного времени работы станка, либо в состоянии индикации события поломки детали (генерация выходного импульса) и ожидания поступления единичного импульса из блока ”Установка”, говорящим об установке исправной детали.
События, на которые реагирует элемент: Элемент реагирует на внешние события из блока “Установка”. Внутренне событие, вызывающее его реакцию – наступление времени свершения очередного события (генерации неисправной детали).
Алгоритм функционирования: Первоначально в момент запуска программы станок начинает работать, через определенное время на выход1 подается единичный импульс говорящей о поломке станка. В последствии на выход1 будет подаваться единичный импульс при выполнении 2-х условий:
На вход1 подается единичный импульс, свидетельствующий о замене детали, генерируется время задержки
Истекает время задержки определенное в пункте 1
Наименование: Снятие.
Назначение: Предназначен для организации задержки (имитация снятия неисправной детали наладчиком станка).
Описание входов:
Вход1-Поступающие заявки, то есть импульсы, генерируемые блоком «Работа станка».
Описание выходов:
Выход1-Сигнал о снятии неисправной детали.
Состояния элемента: Элемент может находиться в режиме ожидания сигнала из блока “Работа станка”, находиться в состоянии отсчета запланированного времени, либо в состоянии индикации сигнала о снятии неисправной детали.
События, на которые реагирует элемент: элемент реагирует на поступление сигнала о неисправной детали.
Алгоритм функционирования: На вход1 блока поступает сигнал о поломки детали, после отсчета блоком «задержка» заданного интервала времени, на выход подается импульс (сигнал о том, что неисправная деталь снята) и блок переходит в режим ожидания.
Наименование: Очередь неисправных деталей.
Назначение: Предназначен для организации накопления неисправных деталей.
Описание входов:
Вход1-Поступающие заявки, то есть импульсы, генерируемые блоком «Снятие».
Вход2-отремонтированные детали.
Описание выходов:
Выход1-Количество неисправных деталей.
Состояния элемента: Элемент находится в стационарном состоянии обработки поступающих импульсов (неисправных деталей).
События, на которые реагирует элемент: элемент реагирует на поступление новых неисправных деталей.
Алгоритм функционирования: Поступающая неисправная деталь суммируется с текущим количеством неисправных деталей за вычетом отремонтированных деталей, и результат формируется на единственном выходе.
Наименование: ОУ.
Назначение: Предназначен для имитации работы механика.
Описание входов:
Вход1-Длина очереди деталей.
Вход2-Длина очереди блоков.
Описание выходов:
Выход1-Сигнал об окончании ремонта детали.
Выход2-Сигнал об окончании ремонта блока.
Состояния элемента: Элемент находится в свободном состоянии, когда очередь деталей и очередь блоков пусты и в состоянии занято.
События, на которые реагирует элемент: Элемент реагирует на внутреннее событие окончание ремонта блока.
Алгоритм функционирования: Если очередь неисправных блоков не пуста, то начинается ремонт первого блока если же пуста, но очередь неисправных деталей не пуста то происходит ремонт первой детали в противном случае очередь находиться в состоянии ожидания.
Наименование: Генератор блоков.
Назначение: Создает (генерирует) поток событий с заданным распределением интервалов времени между ними. Используется для имитации поступления неисправных блоков.
Описание входов: отсутствуют
Описание выходов:
Выход1 представляет собой единичный импульс, говорящий о поступление очередного неисправного блока.
Состояния элемента: Элемент может находиться либо в состоянии отсчета запланированного времени, либо в состоянии индикации этого события (генерация выходного импульса) и немедленного планирования времени следующего события.
События, на которые реагирует элемент: Элемент не реагирует на внешние события. Единственное внутренне событие, вызывающее его реакцию – наступление времени свершения очередного события (генерации неисправного блока).
Алгоритм функционирования: После отсчета блоком «задержка» заданного интервала времени, на выход подается импульс (сигнал о том, что появились неисправный блок) и перезапускается генератор случайной величины.
Наименование: Очередь неисправных блоков.
Назначение: Предназначен для организации накопления неисправных блоков.
Описание входов:
Вход1-Поступающие заявки, то есть импульсы, генерируемые блоком «Генератор блоков».
Вход2-отремонтированные блоки.
Описание выходов:
Выход1-Количество неисправных блоков.
Состояния элемента: Элемент находится в стационарном состоянии обработки поступающих импульсов (неисправных блоков).
События, на которые реагирует элемент: элемент реагирует на поступление новых неисправных блоков.
Алгоритм функционирования: Поступающая неисправный блок суммируется с текущим количеством неисправных блоков за вычетом отремонтированных блоков, и результат формируется на единственном выходе.
Наименование: Резерв.
Назначение: Предназначен для организации накопления отремонтированных деталей.
Описание входов:
Вход1-Поступающие заявки, то есть импульсы, генерируемые блоком «Снятие».
Вход2-Сигнал об окончании ремонта детали.
Описание выходов:
Выход1-Сигнал о взятии из резерва исправной детали.
Состояния элемента: Элемент может находиться в режиме ожидания сигнала из блока “Снятие” или блока “ОУ”, либо в состоянии индикации сигнала о возможности взятии из резерва исправной детали.
События, на которые реагирует элемент: элемент реагирует на поступление новых сигналов из блоков “Снятие” или “ОУ”.
Алгоритм функционирования: Поступающий на Вход2 сигнал (об окончании ремонта детали) суммируется с текущим количеством резервных деталей если количество этих деталей стало меньше либо равно 0, то на Выход1 генерируется сигнал о взятии из резерва запасной детали. Если на Вход1 поступает сигнал (снятие неисправной детали) и резерв больше нуля, то на Выход1 генерируется сигнал о взятии из резерва запасной детали и количество деталей в резерве уменьшается.
Наименование: Установка.
Назначение: Предназначен для организации задержки (имитация установки отремонтированной детали наладчиком станка).
Описание входов:
Вход1-Поступающие заявки, то есть импульсы, генерируемые блоком «Резерв».
Описание выходов:
Выход1-Сигнал об установке отремонтированной детали.
Состояния элемента: Элемент может находиться в режиме ожидания сигнала из блока “Резерв”, находиться в состоянии отсчета запланированного времени, либо в состоянии индикации сигнала об установке отремонтированной детали.
События, на которые реагирует элемент: элемент реагирует на поступление сигнала о поступление отремонтированной детали в блок “Резерв”.
Алгоритм функционирования: На вход1 блока поступает сигнал о поступление отремонтированной детали в блок “Резерв”, после отсчета блоком «задержка» заданного интервала времени, на выход подается импульс (сигнал о том, что отремонтированная деталь установлена) и блок переходит в режим ожидания.