Книга 1. Планування, моделювання, верифікація та управління в КІС

«Щира думка веде нас до правильних дій нітрохи не гірше, ніж розум»

(Платон Аристокл)

Розділ 4. Проектування процесів управління гвс

4.1. Технологія проектування алгоритмів управління виробничими процесами гвс

Алгоритм управління (АУ) – це послідовність цілеспрямованих дій, пов‘язаних із забезпеченням виконання операцій виробничого процесу (ВП) у ГВС. АУ може бути поданий як набір операторів процесу управління, що відповідають операціям ВП, який визначає порядок їх виконання. В результаті модель ВП може слугувати вихідними даними для проектування АУ ГВС.

Отже, розробка системи управління ГВС передбачає послідовне здійснення наступних етапів проектування:

– формалізація матеріально-інформаційних процесів ГВС як об’єкту управління (ОУ);

– аналіз властивостей функціонування ОУ за його моделлю;

– синтез моделей алгоритмів управління;

– проектування структури системи управління.

Про перший та другий етап проектування частково йшла мова у розділі 3, коли процес функціонування виробничої системи представлявся у формі сіткової моделі, в якій відтворюється ієрархія підпроцесів функціонування складових елементів ГВС.

Розглянемо сіткову інтерпретацію ієрархії підпроцесів функціонування складових елементів ГВС. Багатономенклатурне виробництво відноситься до класу складних систем з множиною різних динамічних об’єктів – матеріальних потоків, устаткування. Найчастіше ці об’єкти мають додаткові атрибути, які дозволяють розрізняти їх і використовувати ці розбіжності для управління функціонуванням системи.

В залежності від необхідного за специфікацією предметної области ГВС рівня детальності подання, ієрархія в складних виробничих процесах задається структурою, яка складається з множини більш простих підпроцесів, функції яких розкриваються операціями над динамічними об‘єктами ГВС. Інакше кажучи, ВП складається з n ієрархічних рівнів, де деякі чи всі операції підпроцесу і-го рівня (2  i  n) самі є процесами, які складаються з операцій, віднесених до (i – 1)-го рівня. Старший рівень відповідає тільки одному підпроцесу.

Як модель ВП, яка ефективно відображає встановлену ієрархію підпроцесів і адекватно представляє операції перетворення матеріальних потоків в ГВС, застосовується ІКСП з наступною інтерпретацією елементів: позиціям поставлені у відповідність операції моделюємого процесу і надані їм ресурси технологічної підсистеми (устаткування); переходам – події зміни операцій; маркерам – одиниці матеріальних потоків і стани ресурсів. З огляду на обрану форму інтерпретації, позиції-дублери набувають наступного сенсу: кожній такій позиції відповідає макрооперація, яка сама є підпроцесом більш низького рівня складності представлення, опис якого задається заміщаючим сітковим блоком.

Будемо вважати, що ІКСП N^* адекватна виробничому процесу, якщо між її елементами і атрибутами специфікації виробничого процесу SP встановлена взаємооднозначна відповідність.

Визначення 4.1. Сітковою моделлю виробничого процесу будемо називати таку ІКСП , для якої виконуються наступні умови:

,

;

; ;

де – ієрархія складових виробничого процесу (підпроцесів);

– множина операцій i-го підпроцесу;

– множина складових підпроцесів i-го підпроцесу;

– множина ресурсів операцій i-го підпроцесу;

– множина подій у зміні станів i-го підпроцесу;

– множина елементів матеріального потоку;

– множина функціональних станів ресурсів;

; ;

;

;

– параметри часу виконання операцій виробничого процесу;

e(m) – ємність ресурсу m;

(o_i) – час виконання операції.

Тоді виробничий процес функціонування ГВС можна представити як сукупність взаємозалежних процесів обслуговування ГВМ, кожний з яких включає різні підпроцеси підготовки ГВМ до обслуговування заявок-виробів (підготовка до налагодження, налагодження, доставка об’єктів складання), самообслуговування заявок, що надходять, на виконання виробничих операції і доставку результатів на АС.

Таким чином, процедура формування сіткового подання виробничого процесу полягає у виконанні наступних дій:

– формування описів матеріальних потоків і станів виробничих засобів;

– визначення схем руху засобів виробництва за обробними ресурсами і виділення типових операцій і підпроцесів;

– декомпозиція досліджуваного процесу;

– структуризація повного опису з сіткових подань підпроцесів;

– параметризація моделі відповідно до існуючих технологій виготовлення і припустимих схем руху матеріальних потоків.