Пример выполнения самостоятельного
задания по курсу
Разработка САПР
-
Постановка
задачи
-
Метод построения
модели
-
Таблица определений
-
Блок схема.
-
Распечатка
программы
-
Выходные данные
-
Обсуждение
1. Постановка
задачи.
Производство деталей определенного вида включает
длительный процесс сборки, заканчивающийся коротким периодом обжига в печи.
Поскольку содержание печи обходится довольно дорого, несколько сборщиков
используют одну печь, в котороу одновременно можно обжигать только
одну деталь. Сборщик не может начать новую сборку, пока не вытащит из печи
предыдущую деталь.
Таким образом , сборщик
работает в следующем режиме.
-
Собирает следующую деталь.
-
Ожидает возможность использования печи по принципу
"первым пришел - первым обслужен".
-
Использует печь.
-
Возвращается к пункту 1.
Время сборки
и время использования печи распределены в соответствии со значениями табл.
1 и 2.
Таблица 1. Распределение времени сборки
|
Время сборки, мин
|
25
|
26
|
27
|
28
|
29
|
30
|
31
|
32
|
33
|
34
|
35
|
|
Относительная частота
|
0.01
|
0.03
|
0.05
|
0.1
|
0.18
|
0.26
|
0.18
|
0.10
|
0.05
|
0.08
|
0.01
|
Таблица 2. Распределение времени использования
печи
|
Время использования печи, мин
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
Относительная частота
|
0.05
|
0.25
|
0.40
|
0.25
|
0.05
|
Стоимость операций
и изделий представлены в табл. 3.
|
Элемент
|
Стоимость
|
|
Зарплата сборщика
|
24 руб в час
|
|
Стоимость печи
|
480 рублей за восьмичасовой рабочий дннь
(независимо от степени использования)
|
|
Цена материала
|
12 рублей на одну деталь
|
|
Стоимость готового изделия
|
42 рубля за деталь
|
Необходимо построить на GPSS модель данного процесса.
Имея эту модель, следует определить оптимальное число сборщиков, испоьзующих
одну печь. Под оптимальным понимают такое число, которое дает максимальную
прибыль . Определение надо сделать в течение 40 часов модельного времени.
Предположим, что в течение
рабочего дня нет перерывов, а рабочие дни идут подряд без выходных дней.
2. Метод
построения модели.
Для моделирования
на GPSS надо определить:
-
условия работы моделируемой системы;
-
какие элементы GPSS надо использовать для удовлетворения
условий модели.
В данном случае есть два вида ограничивающих условий.
Во-первых, имеется только одна печь. Во-вторых , существует некоторое фиксированное
число сборщиков, работающих в системе. Естественно, для моделирования печи
использовать понятие "прибор" (SEIZE). Также естественно отождествлять
сборщиков с транзактами. Тогда можно считать, что сборщики циркулирут в
системе. Аналогично тому, как они периодически осуществляют сборку и обжиг,
транзакты циркулируют в GPSS-модели системы.
В реальной системе, после
того как сборщик вынимает из печи обожжонную деталь, он возвращается и
начинает новый этап сборки, В модели, после того как транзакт завершает
использование прибора, моделирующего печь, он должен быть возвращен назад
посредством блока TRANSFER в блок следующей сборки. Для того, чтобы ограничить
общее число транзактов, циркулирующих в модели, необходимо использовать
в операторе GENERATE операнд, задающий желаемое число транзактов.
Для того, чтобы вычислить
прибыль, соответствующую заданному числу сборщиков, необходимо знать,
сколько готовых деталей они сделали в течение моделируемого периода. Число
использований печи в точности совпадает с этим значением.
3. Таблица
определений.
Единица времени : 1 мин.
|
Элементы GPSS
|
Интерпретация
|
| Транзакты:
1-й сегмент модели
2-й сегмент модели
|
Сборщики
Транзакт-таймер
|
| Приборы:
OVEN
|
Печь
|
| Функции:
ASSEM
FIER
|
Распределение времени сборки
Распределение времени использования печи
|
4. Блок схема.
5. Распечатка
программы.
; GPSS/PC Program File EX1. (V 2, # 39560) 03-17-1998 12:07:35
10 SIMULATE
20 ASEM FUNCTION RN1,D11
.01,25/.04,26/.09,27/.19,28/.37,29/.63,30
.81,31/.91,32/.96,33/.99,34/1,35
30 FIER FUNCTION RN1,D5
.05,6/.3,7/.7,8/.95,9/1,10
40 KEY GENERATE ,,,4
50 BACK1 ADVANCE FN$ASEM
60 SEIZE OVEN
70 ADVANCE FN$FIER
80 RELEASE OVEN
90 TRANSFER ,BACK1
100 GENERATE 2400
110 TERMINATE 1
1-ый вариант - работают 4 сборщика
- 40 KEY GENERATE
,,,4
2-ый вариант - работают 5 сборщиков
- 40 KEY GENERATE
,,,5
3-ый вариант - работают 6 сборщиков
- 40 KEY GENERATE
,,,6
6. Выходные
данные.
GPSS/PC Report file REPORT.GPS. (V 2, # 39560) 03-17-1998 12:09:26 page 1
START_TIME END_TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES FREE_MEMORY
0 2400 8 1 0 17856
LINE LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY
40 KEY GENERATE 4 0 0
50 BACK1 ADVANCE 246 3 0
60 3 SEIZE 243 0 0
70 4 ADVANCE 243 1 0
80 5 RELEASE 242 0 0
90 6 TRANSFER 242 0 0
100 7 GENERATE 1 0 0
110 8 TERMINATE 1 0 0
Для 1-го варианта
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE._TIME AVAILABLE OWNER PEND INTER RETRY DELAY
OVEN 243 0.815 8.05 1 1 0 0 0 0
Для 2-го варианта
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE._TIME AVAILABLE OWNER PEND INTER RETRY DELAY
OVEN 288 0.970 8.09 1 1 0 0 0 0
Для 3-го варианта
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE._TIME AVAILABLE OWNER PEND INTER RETRY DELAY
OVEN 295 0.987 8.04 1 3 0 0 0 1
7. Обсуждение.
Поведение модели исследовали при трех соотношениях
сборщики - печь. Было выполнено три раздельных прогона на ЭВМ. При каждом
новом прогоне менялся только операнд D лока GENERATE 1-го сегмента модели.
Именно он задавал соотношения сборщики - печь.
Стоимость использования печи в течение
сорокачасового периода равна 480 * 5 = 2400 рублей.
Каждый сборщик зарабатывает за эту неделю 24
* 40 = 960 рублей.
Для трех прогонов число выпущенных деталей было
равно 242, 287 и 294 соответственно (в эти числа не вошли те изделия, которые
оставались в печи при завершении моделирования).
Значения прибыли в трех случаях равны:
1 вариант: 242 *42 - 242*12 -2400 -960*4 = 1020
рублей
2 вариант: 287*42 - 287*12 -2400 - 960*5 = 1410
рублей
3 вариант: 294*42 - 294*12 -2400 - 960*6 = 660
рублей.
Следовательно, оптимальным числом на одну
печь является число 5.