По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 675.92.02

Имитационное моделирование при проектировании работы технологических комплексов

Захарова М. Э. канд. техн. наук, доцент, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Васильева П. Ю. магистрант, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Горшкова Ю. Р. инженер-экспериментатор, АО «НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко»

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 прак тическим занятиям. Сост.: Паршикова Е.А. / Под ред. И.П. Карповой. — М., 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». — М.: 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 инд ус тр. ин -т. — Нори льск : 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. — М.: Машинос троение, 1990. — 352 с.

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 М. Э., Васильева П. Ю., Горшкова Ю. Р., Имитационное моделирование при проектировании работы технологических комплексов. Главный инженер. Управление промышленным производством. 2021;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: