По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 675.92.02 DOI:10.33920/pro-2-2108-01

Имитационное моделирование при проектировании работы технологических комплексов

Захарова М. Э., канд. техн. наук, доцент, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Москва, 2‑я Бауманская ул., д. 5
Васильева П. Ю., магистрант, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Москва, 2‑я Бауманская ул., д. 5
Горшкова Ю. Р., инженер-экспериментатор, АО «НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко», 141400, МО, Химки, ул. Бурденко, д. 1, e-mail: julia.gorshkova243@gmail.com

Производственные участки технологических комплексов представляют собой сложные системы, состоящие из большого количества оборудования, имеющего различную организационную структуру. Одним из важнейших и сложных этапов проектирования подобных участков является технологическая подготовка производства, при осуществлении которой необходимо выполнить следующие требования: обеспечить требуемые параметры производительности при изготовлении заданной номенклатуры выпускаемых изделий; минимизировать нерациональное использование площади. При разработке технологического процесса подготовки производства необходимо рационально подобрать оборудование и его положение в заданном помещении; выбрать и спроектировать необходимую технологическую оснастку; разработать нормы труда, материалов, топлива и энергии для обеспечения требуемой производительности. Для определения наилучшего варианта компоновки производственного участка на этапе проекта предлагается создавать модель технологического процесса производства на предполагаемом участке при помощи программ имитационного проектирования. Определение и подбор требуемых параметров (например, коэффициента загрузки оборудования, времени прибытия заготовок на производственный участок, времени наибольшей загрузки погрузчика и т. д.) позволит сократить время по выбору оптимальной компоновки технологического комплекса.

Литература:

1. Имитационное моделирование управления в групповой робототехнике на основе многоагентного подхода: методические указания к практическим занятиям. Сост.: Паршикова Е.А. / Под ред. И.П. Карповой. — Москва, 2014. — 32 с.

2. Приходько, А. Н., Усачев, Ю.И. Системы имитационного моделирования для оценки параметрических характеристик производственных комплексов. Труды Всероссийской научно-технической конференции «Студенческая научная весна — 2016: Машиностроительные технологии». — Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана.

3. AnyLogic. Моделирование для обоснованных решений. URL: https://www.anylogic.ru/ (дата обращения: 15.02 2021).

4. Пономарёва, О.А. Применение имитационного моделирования AnyLogic на примере конвейерной разливной линии // Инновационные технологии: теория, инструменты, практика. — 2016. — Т. 1. — С. 145–148.

5. Григорьев, И. AnyLogic за три дня. Практическое пособие по имитационному моделированию: интернетиздание. — 2016. — 202 с.

6. Боев, В.Д. Компьютерное моделирование: пособие для практических занятий, курсового и дипломного проектирования в AnyLogic7. — СПб.: ВАС, 2014. — 432 с.

7. Куприяшкин, А.Г. Основы моделирования систем: учеб. пособие / А.Г. Куприяшкин. Норильский индустр. ин-т. — Норильск: НИИ, 2015. — 135 с.

8. Мельников, Г. Н., Вороненко, В.П. Проектирование механосборочных цехов: учебник для студентов машиностроит. специальностей вузов / Под ред. А.М. Дальского — Москва: Машиностроение, 1990. — 352 с.: ил.

1. Imitatsionnoye modelirovaniye upravleniya v gruppovoy robototekhnike na osnove mnogoagentnogo podkhoda: Metodicheskiye ukazaniya k prakticheskim zanyatiyam; Sost.: Parshikova E.A. — M.. 2014. — 32 s. Pod red. Karpovoy I.P.

2. Prikhodko, A. N.. Usachev, Yu.I. Sistemy imitatsionnogo modelirovaniya dlya otsenki parametricheskikh kharakteristik proizvodstvennykh kompleksov. Trudy Vserossiyskoy nauchno — tekhnicheskoy konferentsii «Studencheskaya nauchnaya vesna 2016: Mashinostroitelnyye tekhnologii». M.: MGTU im. N.E. Baumana.

3. AnyLogic. Modelirovaniye dlya obosnovannykh resheniy. URL: https:// www.anylogic.ru/ (data obrashcheniya 15.02 2021).

4. Ponomareva, O.A. Primeneniye imitatsionnogo modelirovaniya AnyLogic na primere konveyernoy razlivnoy linii. Zhurnal "Innovatsionnyye tekhnologii: Teoriya. Instrumenty. Praktika". 2016. tom

1. str. 145–148.

5. Grigoryev, I. AnyLogic za tri dnya. Prakticheskoye posobiye po imitatsionnomu modelirovaniyu:. — Internet izdaniye. 2016. — 202 s.

6. Boyev, V.D. Kompyuternoye modelirovaniye: Posobiye dlya prakticheskikh zanyatiy. kursovogo i diplomnogo proyektirovaniya v AnyLogic7:. — SPb.: VAS. 2014. — 432 s.

7. Kupriyashkin, A.G. Osnovy modelirovaniya sistem: ucheb. posobiye / A.G. Kupriyashkin; Norilskiy industr. in — t. — Norilsk: NII. 2015. — 135 s.

8. Melnikov, G. N.. Voronenko, V.P. Proyektirovaniye mekhanosborochnykh tsekhov. Uchebnik dlya studentov mashinostroit. spetsialnostey vuzov / Pod red. A.M. Dalskogo — M.: Mashinostroyeniye. 1990. — 352 s.: il.

Моделирование — метод решения задач, при использовании которого исследуемая система заменяется более простым объектом, описывающим реальную систему и называемым моделью. Моделирование применяется в случаях, когда проведение экспериментов над реальной системой невозможно или нецелесообразно. Например, по причине хрупкости или дороговизны создания прототипа, либо из‑за длительности проведения эксперимента в реальном масштабе времени. Различают физическое и математическое моделирование. Особым видом математических моделей являются имитационные модели [1].

Имитационная модель — это программа, которая описывает структуру и воспроизводит поведение реальной системы во времени. Имитационная модель позволяет получать подробную информацию о различных аспектах функционирования системы в зависимости от входных данных [1]. Преимущества имитационных моделей по сравнению с экспериментами над реальными системами и использованием других методов:

• стоимость,

• время,

• повторяемость,

• точность,

• наглядность,

• универсальность.

Наиболее важным условием для оценки способностей проектируемых систем является возможность воссоздать модели подобных процессов. Данному требованию в наибольшей мере отвечают программные продукты AnyLogic и Tecnomatix Plant Simulation. Данное исследование проводилось с использованием AnyLogic.

AnyLogic — одна из программ по осуществлению имитационного моделирования разнообразных объектов и процессов. Данная программа была создана отечественной компанией «Экс Джей Текнолоджис» (XJ Technologies). Этот программный продукт имеет свой графический интерфейс и обладает языком Java, с помощью которых и осуществляется моделирование различных систем. В AnyLogic возможно одновременное применение трех способов моделирования: моделирование систем с дискретными событиями, системная динамика, агентное моделирование. В рассматриваемом продукте возможно осуществление следующих операций: простой эксперимент; оптимизация; варьирование переменных; МонтеКарло; анализ чувствительности; калибровка; нестандартный [2]. Также данная программа имеет библиотеку AnyLogic Enterprise Library.

Для Цитирования:
Захарова, Васильева, Горшкова, Имитационное моделирование при проектировании работы технологических комплексов. Главный механик. 2021;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: