Глава 6. Основы моделирования процессов

6.1. Производственные процессы

Производственные процессы ориентированы на выпуск разно­образной продукции или изделий, которые могут изготавливаться в дискретном или непрерывном поточном режиме. Такие операции, как разделение на группы, объединение групп, сборка, разборка, монтаж, контроль качества и устранение брака представляют собой типичные функции, реализованные дискретными производственными процес­сами. Для того, чтобы точно промоделировать эти функции, модель должна отслеживать информацию об отдельных объектах потока, а также их атрибуты. Кроме того, в процессе создания модели важно учитывать правила построения очередей, последовательность выпол­нения операций, которые задаются маршрутными технологическими картами, а также моделирование простоя. Иногда при моделировании важно воссоздать расписание работы персонала во времени.

Примерами производственных процессов служат: выполнение заказов, работа отдела снабжения, расчеты нужных мест складирова­ния и управления запасами, определение технологического маршрута выполнения заказов, формирование счетов к оплате или обработка требований и др. Таким образом, при имитации необходимо наиболее точно воссоздавать процессы, которые наблюдаются на практике.

Имитационное моделирование производственных процессов на­целено или на определение оптимальных параметров и режимов ра­боты, или на проектирование наиболее подходящей структуры про­изводственного процесса. Используя моделирование, можно уточнять и определять вероятностные закономерности, выявлять конкретные взаимосвязи и взаимоотношения (например, между степенью загруз­ки производственного участка, средним временем простоя заготовок и необходимым средним временем технологической операции и др.).

Технологические производственные системы разделяют на от­дельные элементы: технологические агрегаты, испытательные стен­ды, транспортные средства, рабочие места, склады и т.п. Производственный процесс «движется» сквозь эти элементы и «потребляет» производственные ресурсы во времени (при выполнении операции).

Таким образом, производственный процесс отображается как некоторый материальный поток, объединяющий все без исключения продукты, которые есть в производственной системе. Все операции, с задержками по времени выполнения операции, независимо от того, изменяется ли состояние продукта в потоке. Например, если такие операции, как транспортирование или испытание, на состояние продукта не влияют, то выполнение таких операций, как монтаж или де­монтаж, обработка на станках, сварка и прочие, изменяет состояние продукта.

Для моделирования ресурсов средствами языка GPSS в произ­водственном процессе обычно используют устройства обслуживания (блоки SEIZE, RELEASE), если это отдельный ресурс, или МКУ (блоки ENTER, LEAVE), если это несколько однотипных ресурсов, склад или бункер.

Продукт в потоке бывает единичный (например, заготовка) или групповой (например, поддон с несколькими заготовками, которые двигаются по конвейеру). Групповой материальный поток моделиру­ются с помощью ансамблей транзактов (транзактов, которые принад­лежат одному семейству).

Операции сборки и демонтажа воссоздают с помощью блоков MATCH, GATHER, ASSEMBLE. Для управления транзактами ис­пользуются блоки GATE M и GATE NM.

Технологические маршруты в GPSS задают с помощью функций [18] или матриц [10] (блок MSAVEVALUE).

Моделирование производственных процессов предусматривает создание устойчивой технологической схемы, поскольку последова­тельность выпускаемой продукции повторяется. Важной процедур­ной концепцией анализа эффективности является определение перио­да неустойчивой работы и устранение статистических данных, соб­ранных за этот период по результатам моделирования.