Имитационное моделирование процесса производства фторопластовых изделий - Курсовая работа

Имитационное моделирование - один из самых мощных инструментов анализа, которыми располагают люди, ответственные за разработку и функционирование сложных процессов и систем. Имитационное моделирование держится главным образом на теории вычислительных систем, математике, теории вероятностей и статистике. Но в то же время имитационное моделирование и экспериментирование во многом остаются интуитивными процессами [29]. Руководителю нет надобности участвовать в проектировании, программировании и даже работе с моделью. Имитационное моделирование (от англ. simulation) - это распространенная разновидность аналогового моделирования, реализуемого с помощью набора математических инструментальных средств, специальных имитирующих компьютерных программ и технологий программирования, позволяющих посредством процессов-аналогов провести целенаправленное исследование структуры и функций реального сложного процесса в памяти компьютера в режиме «имитации», выполнить оптимизацию некоторых его параметров [12].Если отношения, которые образуют модель, достаточно просты для получения точной информации по интересующим нас вопросам, то можно использовать математические методы. При моделировании компьютер используется для численной оценки модели, а с помощью полученных данных рассчитываются ее реальные характеристики [17]. Моделирование может, например, использоваться при рассмотрении производственной компанией возможности постройки больших дополнительных помещений для одного из ее заводов, если руководство компании не уверено, что потенциальный рост производительности сможет оправдать затраты на строительство. Так, совокупность предметов, которые составляют систему в одном исследовании, может являться лишь подмножеством в иной системе, при проведении другого исследования. Скажем, при исследовании функционирования банка с целью определения числа кассиров, необходимого для обеспечения адекватного обслуживания клиентов, желающих снять деньги со счета, обналичить чек, сделать вклад, система будет состоять из кассиров и посетителей, ожидающих своей очереди на обслуживание.Если программное обеспечение недостаточно гибко или с ним сложно работать, то имитационное моделирование может дать неправильные результаты или оказаться вообще невыполнимым. Использование пакета имитационного моделирования в сравнении с применением универсального языка программирования дает несколько преимуществ: - пакеты имитационного моделирования автоматически предоставляют большинство функциональных возможностей, требующихся для создания имитационной модели, что позволяет существенно сократить время, необходимое для программирования, и общую стоимость проекта; имитационные модели, которые созданы с помощью пакетов моделирования, как правило, проще модифицировать и использовать; Тем не менее, некоторые имитационные модели (особенно относящиеся к оборонной сфере) по-прежнему создаются с помощью универсальных языков моделирования, которые тоже обладают некоторыми преимуществами: - языки программирования знает большинство разработчиков, чего нельзя сказать о пакетах имитационного моделирования; скорость выполнения прогона имитационных моделей, написанных на языках С или C , обычно выше, чем моделей, созданных с помощью пакетов имитационного моделирования (это связано с тем, что такие пакеты часто разрабатываются для самых разнообразных систем посредством одного набора моделирующих конструкций, тогда как программа на языке С может быть более удачно написана под конкретную систему).Самым важным свойством, которым должен обладать программный продукт имитационного моделирования, по нашему мнению, является гибкость при моделировании, то есть возможность моделировать системы с различным уровнем сложности технологических операций. В идеале должна существовать возможность моделировать любую систему, используя исключительно конструкции программного пакета и не прибегая к программам, написанным на каком-либо языке, например на С: - возможность определять и изменять атрибуты объектов и глобальных переменных, а также применять как тех, так и других в логике решений (например, конструкции if...then...else). Большинство производителей программного обеспечения имитационного моделирования предлагают рабочие версии своей продукции, которые, например, позволяют посредством удобного интерфейса изменять данные моделирования, но не его логику. Так, при моделировании производственной системы бывает потребность инициализировать модель, когда все станки заняты, а все буфера наполовину заполнены, что сокращает время, необходимое для достижения моделью «установившегося состояния». Так, в производственной системе пиктограмма, изображающая автопогрузчик, будет менять свое положение при возникновении соответствующих изменений в модели, а пиктограмма, обозначающая станок, может менять цвет при переходе станка из одного состояния в другое (например, из состояния незанятости в состояние занятости) в модели.Одна из наиболее сложных проблем, с которыми сталкивается аналитик имитационного моделирования

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Основы имитационного моделирования

1.2 Программное обеспечение имитационного моделирования

1.3 Создание адекватных и детальных имитационных моделей

1.4 Моделирование производственных систем

1.5 Обоснование выбора языка программирования

2. Практическая часть

2.1 Постановка задачи

2.2 Характеристика предприятия ООО «ГАЛОПОЛИМЕР Кирово-Чепецк»

2.3 Моделирование производственного процесса

2.4 Результаты моделирования и их анализ

Заключение

Библиографический список

Приложения

Имитационное моделирование - один из самых мощных инструментов анализа, которыми располагают люди, ответственные за разработку и функционирование сложных процессов и систем. Идея имитационного моделирования проста и в то же время интуитивно привлекательна. Она дает возможность пользователю экспериментировать с системами (существующими или предлагаемыми) в тех случаях, когда делать это на реальном объекте практически невозможно или нецелесообразно. Каждый инженер и администратор, если он хочет, чтобы его образование отвечало современным требованиям, должен быть знаком с этими методами моделирования [29].

Имитационное моделирование держится главным образом на теории вычислительных систем, математике, теории вероятностей и статистике. Но в то же время имитационное моделирование и экспериментирование во многом остаются интуитивными процессами [29].

Подобно всем мощным средствам, существенно зависящим от искусства их применения, имитационное моделирование способно дать либо очень хорошие, либо очень плохие результаты. Оно может либо пролить свет на решение проблемы, либо ввести в заблуждение. Поэтому важно, чтобы руководитель или тот, кто принимает решения и будет пользоваться результатами моделирования, представлял себе смысл вводимых допущений, сильные и слабые стороны метода, его преимущества и тонкости. Единственный путь, позволяющий руководителю разумно использовать преимущества любого количественного метода и исключающий возможность разочарования или катастрофических результатов, требует понимания существа лежащих в основе этого метода предпосылок и его физического смысла. Руководителю нет надобности участвовать в проектировании, программировании и даже работе с моделью. Но он должен понимать, как она функционирует, иначе он с самого начала будет вынужден воспринимать ее как некий магический ящик и окажется полностью во власти исследователя [29].

Имитационное моделирование (от англ. simulation) - это распространенная разновидность аналогового моделирования, реализуемого с помощью набора математических инструментальных средств, специальных имитирующих компьютерных программ и технологий программирования, позволяющих посредством процессов-аналогов провести целенаправленное исследование структуры и функций реального сложного процесса в памяти компьютера в режиме «имитации», выполнить оптимизацию некоторых его параметров [12].

Имитационной моделью называется специальный программный комплекс, который позволяет имитировать деятельность какого-либо сложного объекта. Он запускает в компьютере параллельные взаимодействующие вычислительные процессы, которые являются по своим временным параметрам (с точностью до масштабов времени и пространства) аналогами исследуемых процессов [12].

Имитационную модель нужно создавать. Для этого необходимо специальное программное обеспечение - система моделирования (simulation system). Специфика такой системы определяется технологией работы, набором языковых средств, сервисных программ и приемов моделирования [12].

Имитационная модель должна отражать большое число параметров, логику и закономерности поведения моделируемого объекта во времени (временная динамика) и в пространстве (пространственная динамика). Моделирование объектов экономики связано с понятием финансовой динамики объекта [12].

С точки зрения специалиста (информатика-экономиста, математика-программиста или экономиста-математика), имитационное моделирование контролируемого процесса или управляемого объекта - это высокоуровневая информационная технология, которая обеспечивает два вида действий, выполняемых с помощью компьютера: - работы по созданию или модификации имитационной модели;

- эксплуатацию имитационной модели и интерпретацию результатов [12].

Имитационное (компьютерное) моделирование экономических процессов обычно применяется в двух случаях: - для управления сложным бизнес-процессом, когда имитационная модель управляемого экономического объекта используется в качестве инструментального средства в контуре адаптивной системы правления, создаваемой на основе информационных (компьютерых) технологий;

- при проведении экспериментов с дискретно-непрерывными моделями сложных экономических объектов для получения и отслеживания их динамики в экстренных ситуациях, связанных с рисками, натурное моделирование которых нежелательно или невозможно [12].

Цель работы - произвести имитационное моделирование процесса производства фторопластовых изделий на предприятие ООО «ГАЛОПОЛИМЕР Кирово-Чепецк» для получения результатов работы производственной системы на протяжении одного года и определить по результатам моделирования стадию производства модернизация которой приведет к значительному увеличению прибыли и уменьшению затрат.

Для решения поставленной цели требуется решить следующие задачи: - описать теоретические аспекты моделирования;

- построить модель производственной системы;

- построить блок-схему алгоритма имитационно модели;

- разработать программу на языке высокого уровня;

- провести эксперименты с моделью;

- проанализировать полученные результаты;

- сделать выводы.

Объектом исследования является производственная цепочка предприятия ООО «ГАЛОПОЛИМЕР Кирово-Чепецк».

Методом исследования является дискретно-событийное имитационное моделирование. имитационный моделирование программирование математика