- •Цель работы и постановка задачи
- •Домашняя подготовка
- •Непрерывный режим работы НР, СМ без запаса комплекта деталей
- •Непрерывный режим работы НР, СМ с запасом комплекта деталей
- •Дискретный режим работы НР, СМ без запаса комплекта деталей
- •Дискретный режим работы НР, СМ с запасом комплекта деталей
- •Выводы
- •Зачетное задание
2. Домашняя подготовка
2.1.Непрерывный режим работы НР, СМ без запаса комплекта деталей
Параметры модели для исследуемого варианта приведены ниже. На основании таб-
лицы строится цепь Рис. 2.1.
Рис. 2.1. Граф модели
Таблица 2.1: Входные данные
Параметр |
Определение |
Значение |
|
|
|
m |
Накопители-распределители |
2 |
|
|
|
n |
Сборочные места |
3 |
|
|
|
Tнр |
Среднее время выдачи комплекта деталей для сборки с НР |
7 |
Tсм |
Cреднее время сборки |
5 |
L |
Запас комплекта деталей на цех |
2 |
|
|
|
Тогда интенсивность потока заявок λ (среднее число заявок, поступающих в СМО в
единицу времени):
λ = m = 3,
Tнр 7
Интенсивность потока заявок µ (среднее число заявок, обслуженных в единицу времени):
µ = 1 = 1,
Tсм 5
И отношение интенсивностей:
ρ = µλ = 157 .
4
Уравнения Колмагорова, согласно данным модели, примут вид
dp0 |
= −λp0 + µp1 |
|
dt |
||
dp1 |
= −(λ + µ)p1 + λp0 + 2µp2 |
|
|
||
dt |
||
dp2 |
(1) |
|
= −(λ + 2µ)p2 + λp1 + 3µp3 |
||
dt |
||
dp3 |
= −3µp3 + λp2. |
|
|
||
dt |
Численный расчет дает предельные значения (здесь и далее: Pk = lim pk(t)), проде-
t→∞
монстрированные в Табл. 2.2 (расчетная схема графа на Рис. 2.2, графики переходных процессов на Рис. 2.3, начальные условия p0 = 100%):
Таблица 2.2: Распределение вероятностей (с точностью 10−2)
k |
|
0 |
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
Pk |
|
0.14 |
0.30 |
0.33 |
0.23 |
|
|
|
|
|
|
Метрики процессов принимают следующий вид:
1. |
Вероятность отказа |
ρn |
|
|
|
pотк = pn = |
n( n! |
)ρk |
= 0.23. |
|
|
∑k=0 ( k! ) |
|
|
2. |
Относительная пропускная способность |
|
|
|
q= 1 − pотк = 0.77.
3.Абсолютная пропускная способность
A = λq = 0.33.
4. Среднее число занятых каналов
¯ ∑n
k = kpk = 1.64.
k=0
5
5. |
Коэффициент нагрузки (вероятность занятости канала) |
||||||||
|
|
|
¯ |
|
|
|
|
ρ |
|
|
|
|
tзк |
|
− pn) · |
||||
|
πзк = |
|
= (1 |
|
= 0.55. |
||||
|
t¯зк + t¯зк |
n |
|||||||
6. |
Дисперсия числа занятых каналов |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
¯2 |
= 2. |
||||
|
|
σk |
= k |
pk − k |
|||||
|
|
|
=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑k |
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.2. Расчетный граф модели
Рис. 2.3. Графики переходных процессов
6
2.2.Непрерывный режим работы НР, СМ с запасом комплекта деталей
Граф имеет вид Рис. 2.4.
|
Рис. 2.4. Граф второй модели |
|
|
|
||||||||||||||
В этом случае |
|
αk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pk = |
|
|
k! P0, k = 0, n |
λ |
|
λ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2) |
||
|
|
|
χ Pn, k = n + r, r = 1, L |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
χ = |
|
|
, α = |
|
. |
|||||
|
|
|
|
|
|
nµ |
µ |
|||||||||||
P0 определяется из условия |
|
|
|
n+L |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3) |
||||||||
|
|
|
|
|
Pi = 1. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Тогда для рассматриваемого варианта χ = |
5 |
, α = |
|
15 |
. |
|
|
|
||||||||||
|
7 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Уравнения Колмагорова, согласно Рис. 2.5, примут вид |
|
|
|
|||||||||||||||
dp0 |
= −λp0 + µp1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
dp1 |
= −(λ + µ)p1 + λp0 + 2µp2 |
|
|
|
||||||||||||||
|
dt |
|
|
|
||||||||||||||
dp2 |
= −(λ + 2µ)p2 + λp1 + 3µp3 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
dt |
(4) |
||||||||||||||||
dp3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= −(λ + 3µ)p3 + λp1 + 3µp31 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
dt |
|
|
|
||||||||||||||
dp31 = −(λ + 3µ)p31 + λp1 + 3µp32 dt
dp32 = −3µp32 + λp31. dt
Следовательно, согласно (3) и Табл. 2.3,
16807
P0 = 152722 ≈ 0.11.
7
Таблица 2.3: Распределение вероятностей, вторая модель, без нормировки
|
k |
|
0 |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pk |
|
1 |
15 |
≈ 2.14 |
225 |
≈ 2.30 |
1125 |
≈ 1.64 |
5625 |
≈ 1.17 |
28125 |
≈ 0.84 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
P0 |
|
7 |
98 |
686 |
4802 |
33614 |
||||||||||||
Таблица 2.4: Распределение вероятностей (вторая модель, с точностью 10−2)
k |
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Pk |
|
0.11 |
0.24 |
0.25 |
0.18 |
0.13 |
0.09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Моделирование дает те же результаты (Рис. 2.5, Рис. 2.6).
Рис. 2.5. Расчетный граф второй модели
Рис. 2.6. Графики переходных процессов второй модели
Теперь
8
1. |
Вероятность отказа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
ρ |
L p |
|
||
|
pотк = pn+L = ρnκL |
0 |
= ρn ( |
|
) |
|
0 |
≈ 0.09. |
|
n! |
n |
n! |
|||||
2. |
Относительная пропускная способность |
|
|
|
|
|
|
|
q = 1 − pотк ≈ 0.91.
3. |
Абсолютная пропускная способность |
|
|
|
|
|||
|
|
A = λq ≈ 0.39. |
||||||
4. |
Среднее число занятых каналов |
|
|
|
|
∑ |
|
|
|
∑k |
|
|
|
|
|
||
|
n |
|
|
|
|
|
L |
|
|
¯ |
kpk + n |
|
|
pk ≈ 1.94. |
|||
|
k = |
|
|
|||||
|
=0 |
|
|
|
|
k=n+1 |
||
5. |
Среднее число заявок в очереди |
∑i |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
L |
|
|
|
|
||
|
r¯ = |
ipn+i ≈ 0.31. |
||||||
|
|
=1 |
|
|
|
|
||
6. |
Среднее время ожидания заявки в системе |
|
||||||
|
¯ |
|
r¯ |
|
q |
|
||
|
tc = |
λ |
|
+ |
µ |
≈ |
5.27. |
|
9
