Глава 2. Построение имитационной модели работы участка цеха в gpss WorlD

2.1. Процесс создания иммитационной модели на языке gpss

Промоделируем работу участка цеха, состоящего из трех видов оборудования, обслуживающих два потока изделий. Известны интервалы времени между поступлениями изделий каждого типа на обработку. Они соответственно равны 42±5 и 20±5 мин с равномерным законом распределения. Известно время изготовления изделия каждого потока на каждом виде оборудования. Так, время изготовления изделия первого потока на первом виде оборудования составляет 17±2 мин, на втором – 32±4 и на третьем – 22±3 мин. Время изготовления изделия второго потока на первом виде оборудования составляет 19±3 мин, на втором – 27±5 и на третьем – 27±5 мин. Продолжительность изготовления изделий на всех видах оборудования определяется равномерным законом распределения.

Для моделирования заданного производственного процесса необходимо сформировать два входных потока изделий и временной интервал моделирования всего производственного процесса. Но перед этим необходимо выбрать единицу измерения времени. Для данного производственного процесса можно взять в качестве единицы измерения минуту.

Для решения нашей задачи потребуется создать три сегмента модели для моделирования:

• поток изделий первого типа;

• поток изделий второго типа;

• время изготовления изделий в течение рабочего дня (8ч) при двухсменном режиме.

Поскольку мы выбрали в качестве единицы измерения времени минуту, время моделирования процесса составит 8 × 60 × 2 = 960 мин.

Программу работы одноканальной разомкнутой СМО можно представить в виде трех секторов.

В первом секторе будем моделировать первый поток изделий (требований), поступающих на обработку. Моделирование потока изделий выполним с помощью оператора GENERATE²³ (Генерировать). В нашем примере он будет выглядеть так:

GENERATE 42,5

В поле операнда А указывается средний интервал времени между поступлением на обработку двух идущих одно за другим изделий. В поле операнда В дано отклонение времени поступления изделия на обработку от среднего. Такая запись времени поступления изделия в систему соответствует равномерному распределению поступления изделий на обработку в замкнутом интервале [42–5] мин.

Сбор статистической информации для очереди к первому виду оборудования можно обеспечить с помощью операторов OUEUE (Очередь) и DEPART. Оператор OUEUE может быть записан в таком виде:

QUEUE OCHER1

В поле операнда А дается символьное или числовое имя очереди. В нашем примере указано символьное имя очереди к первому виду оборудования – OCHER1. Требование будет находиться в очереди до тех пор, пока не поступит сообщение об освобождении объекта. Для этого используется оператор SEIZE (Занять), который определяет занятость объекта, и при его освобождении очередное требование выходит из очереди и идет в канал на обслуживание. Это может выглядеть так:

SEIZE OBOR1

В поле операнда А дается символьное или числовое имя первого вида оборудования – первого объекта. В нашем примере используется символьное имя OBOR1.

Выход требования из очереди в объект фиксируется оператором DEPART (Выйти) с соответствующим именем очереди. В нашем примере он будет выглядеть так:

DEPART OCHER1

Далее должно быть промоделировано время обработки изделия первого потока на первом виде оборудования. Это время в нашем примере составляет 17±2 мин.

Для моделирования этого процесса используется оператор ADVANCE (Задержать), который в нашей задаче будет выглядеть так:

ADVANCE 17,2

После обработки на первом виде оборудования изделие первого потока переходит на обработку на второй вид оборудования. Но перед этим системе должно быть послано сообщение об освобождении первого вида оборудования – первого объекта. Это делается с помощью оператора RELEASE (Освободить), который в нашей задаче записывается так:

RELEASE OBOR1

Следует особо подчеркнуть, что парные операторы QUEUE и DEPART для каждой очереди должны иметь одно и то же, но свое уникальное имя или номер. Это же относится и к операторам SEIZE и RELEASE.

Далее изделие поступает на обработку на второй вид оборудования. Это может быть промоделировано так же, как и для первого вида оборудования, и выглядеть следующим образом:

QUEUE OCHER2

SEIZE OBOR2

DEPART OCHER2

ADVANCE 32,4

RELEASE OBOR2

После этого изделие поступает на обработку на третий вид оборудования. Это может быть промоделировано аналогично:

QUEUE OCHER3

SEIZE OBOR3

DEPART OCHER3

ADVANCE 22,3

RELEASE OBOR3

После обработки на трех видах оборудования изделие первого потока с помощью оператора TERMINATE (Завершить) покидает систему.

Далее представим второй сектор программы, в котором будем моделировать второй поток изделий (требований), поступающих на обработку. Обработка изделий второго потока производится аналогично и также начинается с оператора GENERATE. В нашем примере он будет выглядеть так:

GENERATE 20,5

В поле операнда А указывается средний интервал времени между поступлением на обработку двух идущих одно за другим изделий. В поле операнда В дано отклонение времени поступления изделия на обработку от среднего. Такая запись времени поступления изделия в систему соответствует равномерному распределению поступления изделий на обработку в замкнутом интервале [20±5] мин.

Сбор статистической информации для очереди к первому виду оборудования обеспечим с помощью операторов OUEUE и DEPART. Оператор OUEUE записывается в таком виде:

QUEUE OCHER1

Изделие (требование) будет находиться в очереди до тех пор, пока не поступит сообщение об освобождении объекта – первого вида оборудования. Для этого используется оператор SEIZE, который определяет занятость объекта, и при его освобождении очередное изделие выходит из очереди и идет в канал на обслуживание. Это может выглядеть так:

SEIZE OBOR1

В поле операнда А дается символьное имя первого вида оборудования – первого объекта. В нашем примере используется символьное имя OBOR1.

Выход требования из очереди в объект фиксируется оператором DEPART с соответствующим именем очереди. В нашем примере это будет выглядеть так:

DEPART OCHER1

Далее должно быть промоделировано время обработки изделия второго потока на первом виде оборудования. Это время в нашем примере составляет 19±3 мин.

Для моделирования этого процесса используется оператор ADVANCE, который в нашей задаче будет выглядеть так:

ADVANCE 19,3

После обработки на первом виде оборудования изделие второго потока переходит на обработку на второй вид оборудования. Но перед этим системе должно быть послано сообщение об освобождении первого вида оборудования – первого объекта. Это делается с помощью оператора RELEASE, который в нашей задаче записывается так:

RELEASE OBOR1

Далее изделие поступает на обработку на второй вид оборудования. Это может быть промоделировано аналогично:

QUEUE OCHER2

SEIZE OBOR2

DEPART OCHER2

ADVANCE 27,5

RELEASE OBOR2

После этого изделие поступает на обработку на третий вид оборудования, что может быть промоделировано аналогично:

QUEUE OCHER3

SEIZE OBOR3

DEPART OCHER3

ADVANCE 27,5

RELEASE OBOR3

После обработки на трех видах оборудования изделие второго потока с помощью оператора TERMINATE покидает систему.

В третьем секторе моделируется время работы системы. Это можно представить с помощью трех операторов:

GENERATE 960

TERMINATE 1

START 1