Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО Тольяттинский государственный университет
Институт финансов, экономики и управления
Кафедра Менеджмент организации
Курсовая работа
По дисциплине: Моделирование систем управления
Выполнил: Банкетова К.
Группа: УК-302
Проверил: Ярыгин О. Н.
Тольятти 2009
Формулировказадания:
У компании ОАО«МОЛОКО» отгрузка заказов потребителям организована следующим образом. Грузовыеавтомобили начинают прибывать на погрузку на терминал в 5 часов 00 минут утра сэкспоненциально распределенными интервалами времени между прибытиями со среднимзначением 3 мин. Причем под погрузку прибывают автомобили различного типа(грузоподъемности):
· 10% из них — крупнотоннажные автомобили (свыше 6.0 т);
· 20% — среднетоннажные автомобили (свыше 1,5 до 6,0 т):
· 70% — малотоннажные автомобили (до 1,5 т).
Каждый грузовойавтомобиль проходит диспетчера и пост погрузки. Оформлениетоваросопроводительных документов у диспетчера происходит параллельно спогрузкой автомобиля и не требует дополнительных затрат времени. Время погрузкигрузового автомобиля зависит от его типа (грузоподъемности) и равномернораспределено в интервале:
· для крупнотоннажных автомобилей (св. 6,0 т) — от 40 до 60минут:
· для среднетоннажных автомобилей (св. 1.5 до 6.0 т) — от 30 до40 мл нут;
· для малотоннажных автомобилей (до 1,5 т) — от 20 до 30 минут.
Имеютсяучастки погрузки крупнотоннажных, среднетоннажных и малотоннажных автомобилей,оборудованные двумя, пятью и восемью параллельными постами соответственно.Каждый автомобиль, прибывающий на погрузку, направляется диспетчером на участокпогрузки данного типа подвижного состава, где он либо занимает свободный пост,либо встает в единственную очередь с дисциплиной обслуживания FIFO. Послепогрузки автомобиль покидает терминал (рис. 5.23). Прохождение автомобилем КППи движение по территории грузового терминала занимает незначительное время ипри моделировании может не учитываться.
Требуетсяразработать имитационную модель грузового терминала. Выполнить пять прогоновимитационной модели для 120 минут (планируемое время погрузки автомобилей с 5часов 00 минут до 7 часов 00 минут утр и вычислить среднее количество занятыхпостов погрузки, среднее время задержки автомобилей на терминале и среднийкоэффициент использования каждого участка погрузки. Достаточно ли дляэффективной работ терминала выделение под погрузку крупнотоннажных,среднетоннажных и малотоннажных грузовиков двух, пяти и восьми параллельныхпостов соответственно?
Ходработы:
Длясоздания модели были использованы блоки
• Activity,Multiple, Executive, Exit (4), Catch, Generator, Set Attribute, Queue, FIFO и Throwбиблиотеки Discrete Event;
• InputRandom Number библиотеки Generic;
• Bufferбиблиотеки Manufacturing;
• Plotter,Discrete Event библиотеки Plotter.
Рассмотримподробнее предназначение о особенности каждого из них:
Первым блоком,создаваемым в рамках данной модели является блок Executive (рисунок 1).Этот блок — сердце каждой отдельной модели и должен быть помещен в левыйверхний угол от всех других блоков в модели. Он позволяет процессумоделирования остановиться ко времени завершения. Коней процесса можно задать идругой величиной, например после определенного количества повторений цикла, ноу нас нет причин менять настройки заданные по молчанию.
/>
Рисунок1 – Блок Executive
Вторымсоздаем блок Generator (рисунок 2). Этот блок генерирует транзакты дляпроцесса моделирования в указанные интервалы времени.
/>
Рисунок2 — Блок Generator
Параметрыраспределения времени между создаваемыми транзактами задаются в диалоговомокне. Например: постоянное распределение, эмпирическое, показательное,нормальное и т.д. Входы 1, 2, и 3 позволяют Вам изменять параметры случайногораспределения в процессе моделирования. Вход V позволяетуправлять количеством производимых транзактов. Для конкретной модели зададимпараметры блока следующим образом –
Рисунок3.
/>
Рисунок3 – Задание параметров для блока Generator
Транзакты,созданные в модели попадают в блок SetAttribute (рисунок4).
/>
Рисунок 4 — Блок SetAttribute
Устанавливаетпризнаки пунктов, проходящих через блок. Возможно до семи названий различных атрибутов.Для каждого признака определяется количество вариантов. Название атрибутавыбирается из списка, который появляется после создания разветвления в модели.Отладку этого блока проведем позже. Чтобы задать вероятность идентифицирования приходящихиз блока Generator транзактов, как принадлежащих к каждому конкретномутипу атрибута, создадим блок InputRandom Number (рисунок5).
/>
Рисунок5 – Блок Input RandomNumber
Блокпроизводит случайные целые числа или действительные числа, основанные навыбранном распределении. Для нашей модели используем эмпирическое рапределениев котором вероятности заданы при помощи эмпирической таблицы. Настроим блокследующим образом – рисунок 6.
/>
Рисунок6 – Настройка блока InputRandom Number
Послепрохождения блока SetAttributeтранзакты попадают в блок Buffer (рисунок 7). По подобию очереди типа «first in – first out» моделирует накоплениетранзактов для того, чтобы буферизовать пункты, необходимые последующим операциямимоделирования. Максимальная длина, определяемая количеством пунктов в очередиможет быть установлена в диалоговом окне.
/>
Рисунок7 – Блок Buffer
Мгновеннаябуферная длина и время ожидания, время может быть проверено в L исоединителях W соответственно.
Когдабуфер заполнен он перестает принимать транзакты, пока транзакты не будут удалены;или конец моделирования может быть определен как момент заполнения буфера. Вдиалоговом окне так же можем рассмотреть среднюю и максимальную длину очереди ивремя ожидания, число пунктов, которые вошли и вышли из буфера. Настройки,установленные в блоке по умолчанию удовлетворяют условиям нашей модели(рисунок 8).
/>
Рисунок8 – Настройка блока Buffer
Избуфера транзакты попадают в блок Throw (рисунок 9). Этот блокпозволяет создать разветвление в схеме, чтобы разделить обработку транзактовразного типа. Этот блок «бросает» транзакты в блок Catch(рисунок 10), не используя соединители или линии связи. Связь между блоками Throw и Catch определяется лейбл и номер блока Catchв его диалоговом окне. Такие блоки можно использовать и не создаваяразветвлений в цепи.
/>
Рисунок9 – Блок Throw
/>
Рисунок10 – Блок Catch
Чтобы«бросить» транзакт необходимо создать связи, основанные на значении атрибута.Для этого сначала настроим блоки принимающие транзакты (рисунок 11). Длякаждого блока Catch присвоим имя (тип 1, тип 2, и тип 3).
/>
Рисунок11 – Настройка блока Catch
Послеэтого перейдем к настройке блока Throw. Устанавливаем отметку Specify CatcСпециализированные блоки Приема в зависимости отатрибутов и заполняем таблицу. В строку Attribute name вводим имя атрибута: Machine tipe. И заполняем таблицу построчно, выбирая Catch block из ниспадающего списка (в этом списке будут названия,присвоенные каждому из таких блоков).
/>
Рисунок12 – Диалоговое окно блока Throw
Посленастройки работы этого блока вернемся к блоку Set Attributes и в его диалоговом окне выберем предложенное имя атрибута. Заданноеколичество вариаций равно трем – три типа прибывающих машин.
/>
Рисунок13 – Диалоговое окно блока Set Attributes
Такимобразом предыдущие блоки разделяют приходящие в систему транзакты в соответствиис их типом и теперь для каждого типа создаем отдельную очередь типа first in – first out (рисунок 14).
/>
Рисунок14 – Блок организующий очередь
Затемсоздадим блоки, которые будут проводить обработку транзактов. Для того, чтобызадать время обработки создает блок Input Random Number. Минимальное и максимальноевремя погрузки среднетоннажных и малотоннажных автомобилей заносится всоответствующие поля блоков Input Random Number, связанных с блоками Activity, Multiple, моделирующих задержкусреднетоннажных и малотоннажных автомобилей при погрузке (рисунок 15).
/>
Рисунок15 — Диалоговое окно блока Input Random Number
В диалоговыхокнах Activity, Multiple в поле Maximum number in activity необходимозанести количество постов погрузки, предназначенных для обслуживанияавтомобилей данного типа, т.е. 2, 5 и 8 для крупнотоннажных, среднетоннажныхи малотоннажных автомобилей соответственно.
/>
Рисунок16 — Диалоговое окно блока Activity
Последним создадим блок Exit(4)(рисунок 17). Он дает возможность регистрировать значения выходов для каждоготипа машин.
/>
Рисунок17 – Блок Exit(4)
Послесоставления схемы соединим блоки и запустим моделирование.
/>
Рисунок18 – Схема модели
В блок Plotter, DiscreteEvent динамически выводятся данные о среднем коэффициентезанятости средств обслуживания (постов погрузки). После окончания имитацииможно посмотреть таблицу данных в нижней части плоттера, чтобы увидетьзначения, по которым строились диаграммы.
/>
Рисунок 19 –Схема данных о процессе моделирования
Результатымоделирования, которые приведены далее на рис. 20— 22 показывают:
• среднееколичество занятых постов погрузки крупнотоннажных автомобилей — 0,48 поста,среднее время погрузки крупнотоннажных автомобилей — 57,8 минуты (рисунок 20);
• среднееколичество занятых постов погрузки среднетоннажных автомобилей — 1,7 поста,среднее время погрузки среднетоннажных автомобилей — 36,4 минуты (рисунок 21);
• среднееколичество занятых постов погрузки малотоннажных автомобилей — 4,33 поста,среднее время погрузки малотоннажных автомобилей — 24,9 минуты (рисунок 22);
• среднийкоэффициент использования постов погрузки крупнотоннажных автомобилей — 0,24,средний коэффициент использования постов погрузки среднетоннажных автомобилей —0,34, а средний коэффициент использования постов погрузки малотоннажныхавтомобилей — 0,54 (рисунок 20, 21, 22).
•
/>
Рисунок 20 –Результаты моделирования для участка крупнотоннажных автомобилей
/>
Рисунок 20 –Результаты моделирования для участка среднетоннажных автомобилей
/>
Рисунок 20 –Результаты моделирования для участка малотоннажных автомобилей
Проведенныйэксперимент с моделью наглядно показывает, что количество постов погрузкидостаточно для эффективной работы грузового терминала при условии, чтоинтенсивность прибытия автомобилей под погрузку не увеличится. В данной системемассового обслуживания практически отсутствуют очереди, в чем можно убедиться,открыв в диалоговых окнах Queue, FIFO закладку Results. Но значениякоэффициентов использования средств обслуживания (т. е. участков погрузки)достаточно велики. Поэтому при увеличении интенсивности поступления автомобилейпод погрузку велика вероятность появления очередей, соответственно, сниженияпропускной способности грузового терминала.