34 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет Кафедра «Робототехнические системы» Е. Р. Новичихина Р. В. Новичихин А. Р. Околов МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ ВАРИАНТОВ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплине «Моделирование и исследование робототехнических комплексов» М и н с к Б Н Т У 2 0 1 3 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет Кафедра «Робототехнические системы» Е. Р. Новичихина Р. В. Новичихин А. Р. Околов МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ ВАРИАНТОВ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплине «Моделирование и исследование робототехнических комплексов» для студентов специальности 1-53 01 06 «Промышленные роботы и робототехнические комплексы» М и н с к Б Н Т У 2 0 1 3 2 УДК 004.92 ББК 32.973.26-018.2 Н73 Р е ц е н з е н т ы : Ю. Н. Петренко, А. Т. Кулаков Н73 Новичихина, Е. Р. Моделирование и исследование проектных вариантов робото- технических систем : методическое пособие по курсовому проекти- рованию по дисциплине «Моделирование и исследование робото- технических комплексов» для студентов специальности 1-53 01 06 «Промышленные роботы и робототехнические комплексы» / Е. Р. Новичихина, Р. В. Новичихин, А. Р. Околов. – Минск : БНТУ, 2013. – 33 с. ISBN 978-985-550-125-2. Методическое пособие предназначено для выполнения курсового проекта, в за- дачи которого входит анализ, выбор и оптимизация проектных вариантов робототех- нических систем (участков и линий). В пособии рассматривается методика совместного применения различных мате- матических моделей для обоснования проекта робототехнической системы. Методи- ка поясняется примером выполнения основных разделов курсового проекта. Помимо студентов пособие может быть использовано инженерами для реального проектирования. УДК 004.92 ББК 32.973.26-018.2 ISBN 978-985-550-125-2 © Новичихина Е. Р., Новичихин Р. В., Околов А. Р., 2013 © Белорусский национальный технический университет, 2013 3 ВВЕДЕНИЕ «Цель моделирования не цифра, а понимание». Это известное выражение в полной мере относится к моделированию производ- ственных систем на этапе их проектирования. Здесь модели высту- пают незаменимым инструментом для оценки различных вариантов и для обоснования принимаемых решений. При этом моделирова- ние уточняет или изменяет, иногда кардинально, проект по перво- начальному замыслу. В качестве объекта анализа в данном пособии выступают робо- тотехнические системы (РТС) в виде технологических участков или линий для станочной обработки деталей в машино- и приборостро- ении. В пособии принята унифицированная схема анализа результатов моделирования, которая должна соблюдаться и в курсовом проекте: Констатация выявленного факта или полученного значения; Что означает новый факт или значение для проекта; Предложение № __ по изменению проекта; Ожидаемый эффект от внедрения предложения; Проверка эффективности предложения; Решение по предложению (принято, отклонено, принято предва- рительно и требует дополнительной проверки другими моделями). Условные обозначения по тексту пособия Обозна- чение Что означает РТС Робототехническая система (участок или линия) РП Рабочая позиция (РТК, стонок или ручное рабочее место человека) РТК Робототехнический комплекс (частный случай РП) ТНС Транспортно-накопительная подсистема РТС ТП Технологический процесс ИД Исходные данные модели 4 1 ТЕМА КУРСОВОГО ПРОЕКТА И ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ 1.1 Тема Тема курсового проекта формулируется следующим образом: «Модельное обоснование проекта робототехнического участка (или линии) для механообработки деталей типа (указывается наименова- ние детали-представителя по заданию)». 1.2 Цель и задачи Цель курсового проекта – модельное обоснование проекта РТС. Задачи курсового проекта:  прогнозирование с помощью математического моделирова- ния характеристик РТС по исходному проектному варианту;  формирование предложений по улучшению исходного вари- анта РТС и оценка эффективности предлагаемых новых вариантов;  выбор окончательного проектного варианта РТС и оптими- зация его отдельных параметров. 1.3 Индивидуальные задания Индивидуальное задание состоит из следующих компонентов:  рабочий чертеж детали-представителя;  типовой (групповой) ТП обработки;  показатели назначения РТС (годовая программа выпуска, номенклатура изделий, средний размер партии запуска и пр.);  состав и характеристики технологического оборудования;  планировка исходного варианта РТС;  организационная структура и порядок функционирования РТС по исходному варианту. Все перечисленные исходные данные берутся из материалов курсового проекта по дисциплине «Технология роботизированного производства», выполненного данным студентом в предыдущем семестре. 5 2 СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Материалы проекта оформляются в виде расчетно-поясни- тельной записки, структура (оглавление) которой представлена в табл. 1. Графическая часть выполняется на листах формата А4 и подшивается к записке в качестве приложений. Таблица 1 Содержание расчетно-пояснительной записки Титульный лист Бланк задания Оглавление 1. Постановка задачи 1.1. Проблема проектирования объекта 1.2. Задачи моделирования 1.3. Подготовка исходных данных 1.4. Анализ ИД, выводы и предложения 2. Грубая прикидка результатов работы ртс методом Прямого счета 2.1. Расчет параметров состояний РП с помощью временного баланса «Плановые работы / Ресурсы оборудования» 2.2. Расчет характеристик функционирования РТС с помощью параметров баланса по п. 2.1 2.3. Анализ результатов, выводы и предложения 3. Исследование влияния проектных решений по вспомогательным подси- стемам РТС на результаты ее работы методом теории массового обслу- живания 3.1. Моделирование работы станции комплектации 3.2. Моделирование работы транспортной подсистемы 3.3. Моделирование работы персонала (наладчиков и ремонтников) 3.4. Анализ результатов, выводы и предложения 4. Исследование влияния проектных решений по рабочим позициям РТС на результаты ее работы 4.1. Оценка работоспособности и эффективности алгоритма управления в РП с помощью аппарата сетей Петри (пакет моделирования ModPetriNets) 4.2. Обоснование дисциплины обслуживания станков РП общим роботом с помощью циклограмм 6 Окончание табл. 1 4.3. Уточнение вероятностей состояний РП с помощью уравнений Колмогорова для марковских случайных процессов (пакет моделирования PIMMS/S) 4.4. Анализ результатов, выводы и предложения 5. Исследование влияния проектных решений на уровне РТС в целом на ре- зультаты ее работы методом имитационного моделирования в пакете GPSS 5.1. Моделирование заказов и технологических маршрутов 5.2. Моделирование материальных потоков 5.3. Анализ результатов, выводы и предложения 6. Исследование эффективности РТС методом статистического моделиро- вания 6.1. Планирование и постановка имитационного эксперимента на модели по п. 5.2 для выявления влияния различных факторов на коэффициент использования оборудования РТС 6.2. Получение регрессионных зависимостей для условий по п. 6.1 методом параметрического моделирования (статистический пакет STADIA) 6.3. Определение вероятности выполнения годового плана РТС методом статистических испытаний Монте-Карло на модели по п. 5.2 6.4. Анализ результатов, выводы и предложения 7. Оптимизация параметров РТС методом математического программиро- вания 7.1. Оптимизация параметров РТС по целевой функции из теории произво- дительности (пакет компьютерной математики MatLab) 7.2. Анализ результатов, выводы и предложения 8. Завершающая проверка проекта 8.1. Обобщение результатов моделирования 8.2. Формирование окончательного варианта проекта РТС по результатам моделирования 8.3. Прогнозирование характеристик работы будущей РТС с уточненными ИД Приложение А. Чертеж детали-представителя Приложение Б. Карты технологического процесса Приложение В. Тексты моделирующих программ Приложение Г. Планировка окончательного варианта проекта РТС 7 3 ПРИМЕРЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ К ОСНОВНЫМ РАЗДЕЛАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА 3.1 Пример раздела «Подготовка исходных данных» Систематизация имеющихся данных. Сведем вместе, сгруппируем и классифицируем имеющуюся ин- формацию. Объект моделирования – РТС на стадии проектирования. Тип РТС – гибкий автоматизированный участок на базе РТК. Планировка РТС в исходном варианте представлена на рис. 1. Показатели назначения РТС – приведены в табл. 2. Таблица 2 ИД по показателям назначения РТС № Параметр ИД Обозна- чение Значе- ние Ед. 1 Годовая программа выпуска N 50 000 шт. 2 Номенклатура обрабатываемых деталей H 50 типов 3 Средний размер партии запуска Q 250 шт. 4 Средний размер транспортной партии Qт 25 шт. 5 Годовой фонд рабочего времени оборудования Тф 4 000 ч 6 Нормативный коэффициент загрузки оборудования [Кз] 0,85 – Рис. 1. Планировка ПС по исходному проектному варианту Склад РП4 шл. РП5 ОТК РП3 с-ф. РП2 ток. РП1 ток. Тр РП6 комп. РП0 порт 8 Тип обрабатываемых деталей – тела вращения. Вид ТП – типовой. Выдержки из ТП для модельного представле- ния приведены в табл. 3. Таблица 3 ИД по ТП РТС № Параметр ИД Обозна- чение Значе- ние Ед. 1 Среднее машинное время на операциях: №1 (токарная) №2 (токарная) №3 (сверлильно-фрезерная) №4 (шлифовальная) №5 (контрольная) tмаш1 tмаш2 tмаш3 tмаш4 tмаш5 2,5 1,5 3 4 1 мин 2 Вероятность присутствия в маршруте детали операций: №1 №2 №3 №4 №5 Pоп1 Pоп2 Pоп3 Pоп4 Pоп5 100 100 90 95 100 % Тип ТНС – централизованная (все грузопотоки через централь- ный склад без прямой связи между РП). Склад – стеллажный, двухпролетный, многоярусный, с кран- штабелером. Локальные накопители – на РП отсутствуют, а вернее, накопи- тель в виде пристаночного стола имеет единственную ячейку под паллету. Фактическим накопителем деталей является сама паллета. Тип транспортной подсистемы – с независимой доставкой гру- зов, чартерная. Представляет собой напольную самоходную автома- тическую тележку с двумя транспортными ячейками (транспортное обслуживание по доставке заготовок и удалению готовых деталей осуществляется за 1 рейс). Тип транспортной оснастки внутри РТС – групповая, позицио- нирующая и ориентирующая. Представляет собой паллету с инди- видуальными ячейками под детали (отверстия, штыри, призмы). Тип транспортной оснастки для внешних связей РТС с заготови- тельным производством и сборкой – групповая, в навал. Представ- 9 ляет собой стандартизованную заводскую тару (металлический ящик). Тип подсистемы загрузки – индивидуальная, позиционная. Представляет собой роботы на каждой РП для поштучной установ- ки-снятия деталей из паллеты без потери ориентации. Информация по техническим средствам РТС представлена в табл. 4. Таблица 4 ИД по техническим средствам РТС 1 Количество РП общее из них: РП №0 (порт внешний) РП №1 (токарный РТК) РП №2 (токарный РТК) РП №3 (сверлильно-фрезерный РТК) РП №4 (шлифовальный РТК) РП №5 (пост ОТК) РП №6 (станция комплектации паллет) WРП WРП0 WРП1 WРП2 WРП3 WРП4 WРП5 WРП6 7 1 1 1 1 1 1 1 шт. 2 Количество технологических средств общее из них: в РП №0 (рабочих мест человека) в РП №1 (станков) в РП №2 (станков) в РП №3 (станков) в РП №4 (станков) в РП №5 (рабочих мест человека, КИМ) в РП №6 (рабочих мест человека) Wтс Wтс0 Wтс1 Wтс2 Wтс3 Wтс4 Wтс5 Wтс6 6 1 1 1 1 1 1 1 шт. 3 Количество транспортных средств (тележек) Wтр 1 шт. 4 Емкость тележки Vтр 2 ячеек 5 Емкость центрального накопителя (склада) Vскл 100* ячеек 6 Емкость локального накопителя (пристаночного стола) Vнак 1 ячеек 7 Емкость тары (ящика) Vящ 25* дет. 8 Емкость паллеты Vпал 25* дет. Примечание: * – значения появляются и вносятся в таблицу после выполнения последующих этапов курсового проекта. Особенности диспетчирования в РТС:  стыковка и перекрытие операционных партий не используется; 10  предварительный вызов транспортной тележки не использу- ется;  предварительная комплектация паллет в нерабочую смену не используется;  дисциплина всех видов обслуживания по типу «первый при- шел – первый обслуживается», приоритеты не используются;  организация грузопотоков представлена на рис. 2. Задание значений для недостающих ИД. По недостающим ИД принимаются среднестатистические значе- ния. Если статистики нет, то значения рассчитываются грубо. В крайнем случае, задаются произвольными реалистичными значени- ями с учетом их уточнения в последующем. Параметр Vящ можно рассчитать, имея следующие данные: гео- метрический объем ящика (рассчитывается по габаритам выбранно- го типоразмера из стандарта ISO для евротары и согласованного с размерами ячейки склада); объем одной заготовки; коэффициент плотности укладки (в нашем случае с засыпкой в навал – 0,5); мак- симально допустимый вес заполненной тары (в нашем случае с воз- можностью ручного манипулирования – не более 25 кг). Рис. 2. Схема ПС: – технологический маршрут основных операций (техпроцесс); – то же с учетом вспомогательных операций; – транспортный маршрут (материальные потоки) Склад РП4 РП5 РП3 РП2 РП1 РП6 РП6 РП6 РП6 РП6 РП6 11 Параметр Vнак выбирается с учетом его кратности параметрам Vпал и Qт (в нашем случае Vнак = Vпал = Qт = 25 дет). Параметр Vскл можно принять укрупнено из условия: Vскл  Wодн Wоп Q / Q т = 25250 / 25 = 100 ячеек, где Wодн – принятое среднее количество партий, находящихся в об- работке одновременно. Более точно Vскл рассчитывается с учетом следующих компо- нентов: 1) Страховой запас заготовок на 1 неделю автономной работы РТС: (50000 деталей / 50 недель) / 25 заготовок = 40 ящиков (ячеек склада под запас заготовок); 2) Межоперационный задел полуфабрикатов в скомплектован- ных паллетах на целую партию: (10 паллет на операционную пар- тию)  (5 операций) = 50 паллет (ячеек склада под задел полуфаб- рикатов). Это соответствует 1 смене автономной работы для каж- дой РП. Трудоемкость подготовки всего задела: 50 паллет  6 мин = 300 мин = 5 ч; 3) Оперативный (текущий) фонд задействованных паллет: (1 в ло- кальном накопителе + 1 в оперативном накопителе)  5 РП = 10 пал- лет (ячеек склада под операционные партии запуска). Общее требуемое количество ячеек в складе: 40 + 50 + 10 = 100, что совпало с результатом укрупненного расчета. Расчет производных ИД. Помимо первичных ИД при моделировании понадобятся и про- изводные от них. Определим характеристики, усредненные по ТП и оборудованию РТС (табл. 5). Параметр tмаш рассчитан следующим образом: tмаш = tмаш (i) / Wоп = (2,5+1,5+3+4+1)/5 = 2,4 мин, где tмаш (i) – машинное время i-й операции в ТП. 12 Таблица 5 Усредненные исходные данные № Параметр ИД Обозна- чение Значе- ние Ед. 1 Среднее количество операций в маршруте ТП Wоп 4,7 оп. 2 Среднее по ТП машинное время обработки (время работы по управляющей программе) tмаш 2,4 мин 3 Средний по РТС такт машинной обработки детали на одной РП маш 2,4 мин 4 Среднее по ТП подготовительно- заключительное время (переналадка) t''п.з 120 мин 5 Среднее по ТП время установки-снятия детали tус 0,2 мин 6 Среднее время цикла транспорта (доставка и вывоз транспортной партии) t'ц.тр 2 мин 7 Среднее время комплектации паллеты (сборка, наладка и заполнение) t'ком 6 мин 8 Среднее время цикла кран-штабелера склада (приемка или выдача груз) t'кш 1 мин 9 Среднее время наработки РП на отказ Т'''н.о 100 ч 10 Среднее время восстановления работоспособ- ности РП (ремонт) Т'''рем 5 ч Примечание: отсутствие верхнего индекса при символе t означает, что соответ- ствующий параметр относится к отдельной детали; верхний индекс «' » – к транс- портной партии; «'' » – к операционной партии; «'''» – ко всей программе выпуска. Параметр маш рассчитан следующим образом: маш = [(tмаш (i) / Wтс (i))] / WРП = = [2,5/1+1,5/1+3/1+4/1+1 /1] / 5 = 2 ,4 мин, где tмаш (j) – машинное время операции на j-й РП по ТП; Wст (j) – количество параллельно работающих технологических средств (станков, КИМ) в j-й РП. Параметры tмаш и маш в общем случае могут отличаться. Определим характеристики, которые можно рассчитать из не- скольких первичных данных по очевидным зависимостям (табл. 6). 13 Таблица 6 Подготовительные расчеты № Наименование параметра Обозна- чение Значе- ние Ед. Расчетная формула 1 Годовая серия деталей одного наименования средняя Ni 1000 шт. N / H = 50000 / 50 2 Годовая программа вы- пуска в пересчете на ящи- ки готовой продукции Nящ 2000 ящиков N / Vящ = 50000 / 25 3 Годовая программа выпуска в пересчете на паллеты Nпал 10000 паллет N / Vпал Wоп = =50000/25х5 4 Количество партий в годовой программе WQ 200 партий N / Q = 50000 / 250 5 Размер партии запуска в пересчете на паллеты средний Qпал 10 паллет Q / Vпал = 250/25 6 Коэффициент повторя- емости запусков одного наименования средний Kповт 4 – WQ / H = 200 / 50, что соответствует периодичности 1 раз в квартал 7 Периодичность поступ- ления партий в РТС средняя Tпост 20 1200 2,5 4 ч мин смен раз/нед Tф / WQ = 4000 / 200, 8 Такт выпуска деталей требуемый tв 4,8 мин Tф 60 / N = = 400060 / 50000 9 Штучно- калькуляционное время требуемое [tшт.к] 4,08 мин tв [Kз] = 4,80,85 10 Штучное время требуемое [tшт] 3,47 мин tшт.к [Dшт] = 4,080,85, где [Dшт] – среднеста- тистическая доля tшт в tшт.к для ГАУ 11 Машинное время на операцию требуемое [tмаш] 2,08 мин tшт [Dмаш] = 3,470,6, где [Dмаш] – средне- статистическая доля tмаш в tшт для ГАУ 12 Коэффициент закрепле- ния операций Кз.о 16,6 – H  Wоп  Кповт / 12 / WРП = 5054/12 / 5 13 Коэффициент готовно- сти РП средний Кг 0,952 – Тн.о / (Тн.о + Тв.р) 14 Анализ ИД, выводы и предложения. Констатация: tмаш = маш = 2,4  [tмаш] = 2,08 мин. Это означает, что исходный вариант РТС по производительности не справляется с плановой программой выпуска. Лимитирующей является РП №4 (РТК шлифования), у которой маш4 = 4 мин. Здесь не хватает производительности почти двукратно. Предложение №1: увеличить число станков в РП №4 до 2. Ожидаемый эффект: устранение проектной ошибки и доведение производительности до приемлемой. Проверка: при Wтс4 = 2 шт. имеем маш4 = 2 мин и маш = [2,5/1+1,5/1+3/1+4/2+1 /1] / 5 = 2 мин. Теперь РТС номинально справляется с планом по усредненной для РП производительности. Решение: предложение №1 принимается. Констатация: tмаш3 = 3 мин  [tмаш] = 2,08 мин. Это означает, что теперь лимитирующей становится РП №3 (сверлильно-фрезерный РТК). Она продолжает не справляться. Предложение №2: увеличить число станков в РП №3 до 2. Проверка: при Wтс3 = 2 шт. имеем маш3 = 1,5 мин  [tмаш] = 2,08 мин. Теперь РТС справляется с планом и по лимитирующей РП №3. Однако заметим, что РП №3 не справляется, но не так явно, как РП №4. Кроме того, параметр [tмаш] был найден по грубым средне- статистическим зависимостям. Для нашей РТС он может оказаться большим и не критичным. Поэтому пока не будем увеличивать ко- личество станков в РП №3. Увеличение количества станков являет- ся кардинальной мерой, но она и самая дорогостоящая. Оставим ее на крайний случай, если выяснится, что проблема подтвердилась на более точных моделях и не решается менее затратными способами. Решение: рассмотрение предложения №2 пока откладывается до подтверждения наличия проблемы более точными моделями. Констатация: маш5,6 = (tком / Qт + tмаш5) = (6/25 + 1) = 1,24 < [tмаш] = 2,08 мин. Это означает, что РП, использующие ручной труд, по отдельно- сти и вместе взятые, недоиспользуются по времени. 15 Предложение №3: объединим РП №6 и №5 в одну РП №5 с вы- полнением 1 человеком функций контролера и комплектовщика. Ожидаемый эффект: сокращение занимаемых площадей, количе- ства занятых рабочих и транспортных рейсов. Решение: предложение №3 предварительно принимается с уче- том дальнейшей проверки. Констатация: коэффициент использования транспортной тележ- ки составляет Kи.тел = (tц.тр + 2tкш) 2 Nпал 60 / Тф = (2 + 2)2  2000  60 / 4000 = = 0,33. Это означает, что тележка справляется со своей работой с трех- кратным запасом по времени. Очевидно, она будет справляться и в случае, если обслуживание РП по доставке и удалению паллет осу- ществлять за два раздельных рейса. При этом вторую транспортную позицию на тележке можно будет убрать. Предложение №4: применить однопозиционную тележку вме- сто двухпозиционной. Ожидаемый эффект: сокращение капитальных затрат на тележку за счет применения более дешевой модели. Проверка: с учетом скорости тележки 1 м/с и среднего пути транспортирования 30 м значение tц.тр увеличится на 0,5 мин и ис- пользование тележки составит Kи.тел = 0,37, что вполне достаточно. Решение: предложение №4 принимается. Измененная планировка РТС показана на рис. 3. Рис. 3. Планировка ПС по измененному варианту 16 3.2 Пример раздела «Грубая прикидка результатов методом прямого счета» Расчет параметров состояний РП с помощью временного ба- ланса «Плановые работы / Ресурсы оборудования». Составим годовой временной баланс (2.1) для одной РП с усредненными характеристиками: Тф = (маш + tус + tизм + tнак + tт.обсл + tо.обсл + tотд) Qт + + t'тр + t'снх Q/Qт + t''пер+ t''рем + t''орг + t''о.р WQ /60. (1) Параметры баланса tт.обсл, tо.обсл и tотд берутся из техпроцесса или рассчитывается по приближенным среднестатистическим зависимо- стям: tт.обсл = 0,03 tмаш = 0,06 мин; tо.обсл = 0,1 tмаш = 0,2 мин; tотд = 0,05 tмаш (для автоматизированных систем tотд = 0). Параметр t'тр рассчитывается с учетом ожидания приемки-выдачи на складе: t'тр = tц.тр + 2tкш = 2+21 = 4 мин. Параметр t''пер соответсвует величине tп.з из техпроцесса. Параметр t''рем (среднее время ремонта оборудования РП, приве- денное к периоду обработки партии) рассчитывается следующим образом: t''рем = (tмаш Q) Тв.р / Тн.о = 22505 / 100 = 25 мин. Параметр t''орг рассчитывается по приближенной среднестати- стической зависимости: t''орг = 0,05tмаш Q = 0,052250 = 25 мин. Подставив имеющиеся значения в формулу 1, получим: Тф = (2 + 0,2 + 0 + 0 + 0,06 + 0,2 + 0)25 + 4 + 0  (2)  250/25 +120 + 25 + 25 + t''о.р200/60 = 2750 + 3,333 t''о.р. 17 Отсюда среднее время простоя РП из-за отсутствия работы, при- ходящееся на одну партию составит: t''о.р = (Тф  2750) / 3,333 = 375 мин. Подставив в (2) полученное значение t''о.р и осуществив умноже- ния, получим: Тф = (1667+167+0+0+50+167+0)+133+0+400+83+83+1250 = = 4000 ч. (3) Используя выражения (2.1) и (2.3), рассчитываем и заносим в табл. 7 коэффициенты пребывания РП в различных состояниях. Примеры расчета: Kмаш = 1667/4000 = 0,417, Kус = 167/4000 = 0,042 и т.д. Коэффициент загрузки РП работой: Кз = 1–Ко.р = 10,313 = 0,687. Аналогичным образом составляем и рассчитываем баланс для лимитируюшей РП №3. Результаты заносим также в табл. 7. Таблица 7 Долевые (Ki) и удельные (Ci) коэффициенты пребывания средней и лимитирующей РП в различных состояниях № сост. T i, мин Тi , ч Ki Ci (i) обоз. ср. лим. ср. лим. обоз. ср. лим. ср. лим. 1 tмаш 2 3 1667 2500 Kмаш 0,417 0,625 1 1 2 tус 0,2 0,2 167 167 Kус 0,042 0,042 0,1 0,067 3 tизм 0 0 0 0 Kизм 0 0 0 0 4 tнак 0 0 0 0 Kнак 0 0 0 0 5 t'тр 4 4 133 133 Kтр 0,033 0,033 0,08 0,053 6 t'снх 0 0 0 0 Kснх 0 0 0 0 7 tт.о 0,06 0,09 50 75 Kт.о 0,013 0,019 0,03 0,03 8 tо.о 0,2 0,3 167 250 Kо.о 0,042 0,063 0,1 0,1 9 tотд 0 0 0 0 Kотд 0 0 0 0 10 t''пер 120 120 400 400 Kпер 0,100 0,100 0,24 0,16 11 t''рем 25 37,5 83 125 Kрем 0,021 0,031 0,05 0,05 12 t''орг 25 37,5 83 125 Kорг 0,021 0,031 0,05 0,05 13 t''о.р 375 67,6 1250 225 Kо.р 0,313 0,056 0,75 0,09 18 Расчет характеристик функционирования РТС с помощью параметров баланса. Располагая значениями Ki, можно рассчитать основные характе- ристики функционирования для РТС в целом. Техническая (цикловая) производительность РТС: Uтехн = (1 / маш.лим)  60 = (1 / 3)60 = 20 шт./ч, где маш.лим – среднее машинное время обработки на лимитирующей РП с учетом количества параллельных технологических средств (станков) в ней (мин). Фактическая производительность РТС: Uфакт= Uтехн Kмаш.лим = 200,625 =12,5 шт./ч. Потенциальная годовая выработка: Nмакс = Uтехн Тф = 204000 = 80000 шт. Средняя длительность производственного цикла полной обра- ботки партии деталей (время выполнения заказа): Тц = {[маш (1 + Kпр / Kмаш) Q] / Wдубл + Тож.зап} Wоп (1 – Kсвм Kпрк) / 60 = = {[(2 (1+0,271/0,417) 250] /1,2+60}5(1–00)/60 = 62,29 ч  8 смен, где Kпр – средний долевой коэффициент простоя РП при наличии работы; Wдубл – средняя кратность дублирования РП при диспетчирова- нии (количество параллельных РП на одну операцию); Тож.зап – среднее время нахождения операционной партии в ожи- дании запуска (мин); Wоп – среднее количество операций в технологическом маршруте; Kсвм = Wп.оп / Wоп – коэффициент совмещения операций; Wп.оп – среднее количество последовательных пар совмещенных операций в технологическом маршруте; Kпрк = Qост / Q – коэффициент перекрываемости операций; Qост – среднее количество деталей, оставшихся необработанными в партии текущей операции на момент, когда начинается обработка на следующей операции. 19 Среднее количество партий (заказов), находящихся в РТС одно- временно: Wодн = Тц WQ /Тф = 62,29200/4000 = 3,11 3 партии. Полученные результаты сводим в табл. 8. Таблица 8 Основные характеристики функционирования РТС по результатам ПСЧ № Наименование параметра Обозна- чение Ед. Значе- ние 1 Годовая программа выпуска заданная N шт. 50000 2 Годовая программа выпуска потенциальная Nмакс шт. 80000 3 Номенклатура обрабатываемых деталей H наим. 50 4 Производительность фактическая Uфакт шт./ч 12,5 5 Производительность техническая (цикловая) Uтехн шт./ч 20 6 Длительность произв. цикла партии Тц ч 62,29 7 Длительность произв. цикла операц. партии Тц.оп ч 13,75 8 Ср. количество наименований одновременно Wодн наим. 3 9 К-т использования средний Ки – 0,417 10 К-т простоя средний Кпр – 0,270 11 К-т отсутствия работы средний Ко.р – 0,313 13 К-т загрузки средний Кз – 0,687 14 К-т загрузки лимитирующей РП Кз.лим – 0,944 15 К-т использования лимитирующей РП Ки.лим – 0,625 Анализ результатов, выводы и предложения. Констатация: Кз = 0,687 < 1; Кз.лим = 0,944 < 1. Это означает, что и средняя и лимитирующая РП укладываются в отведенный фонд времени. Однако, по лимитирующей РП №3 за- пас времени составляет всего 5,6%, что соизмеримо с погрешно- стью расчетов, вызванных усреднением и укрупнением характери- стик. Кроме того, результаты не учитывают фактор случайности событий и величин, а также возможность возникновения дополни- тельных простоев в очередях. Вывод: проектный вариант РТС номинально справляется с пла- новой программой выпуска, но требуется дальнейшее моделирова- ние неучтенных факторов. 20 Решение: в этой части проект пока доработок не требует. Констатация: Кз = 0,687 < [Kз] = 0,85. Это означает, что РТС загружена работой в целом недостаточно (меньше норматива). Нужно рассмотреть возможность сокращения количества обору- дования. В нашем случае такая возможность отсутствует – РТС не- большая и на каждой операции используется всего по 1 станку. Остается другой нижеследующий вариант. Предложение №5: догрузить РТС другими деталями до значе- ния Nновая = N /Кз [Kз] = 50000/0,6870,85  62000 шт., с учетом, что в ТП дополнительных деталей должны отсутствовать операции, тре- бующие лимитирующей РП №3. Проверка: будем считать, что это предложение с заказчиком РТС обсуждалось, но дозагрузить систему нечем, и программу выпуска придется оставить прежней. Решение: предложение №5 отклоняется. 3.3 Пример раздела «Моделирование вспомогательных подсистем РТС методом теории массового обслуживания» В курсовом проекте необходимо рассмотреть несколько вспомо- гательных подсистем обслуживания РТС: станция комплектации паллет; ТНС; персонал (наладчики, ремонтники, грузчики). В при- мере ограничимся рассмотрением только первой подсистемы. Моделирование работы станции комплектации паллет. Идентификация метода:  прибор – станция комплектации паллет в составе РП №5;  заявки – РП №1–№5 выполнения основных технологических операций (4 РТК и пост ОТК в составе РП №5) и вспомогательная РП №0 (порт склада), всего 6 объектов-источников;  характер обслуживания – сборка и наладка самой паллеты, заполнение паллеты деталями или их межоперационная переориен- тация;  класс системы массового обслуживания – замкнутая, однока- нальная, однофазная, дисциплина очереди «первый пришел – пер- вый обслужился» (без приоритетов). 21 На рис. 4 представлена схема соответствующей системы массо- вого обслуживания. Рассчитаем показатели этой системы: P1 = 0,2907, P2 = 0,1454, P3 = 0,0581, P4 = 0,0174, P5 = 0,0035, P6 = 0,0004, где N – число объектов, выставляющих заявки; m – число мест ожидания; k – число выставленных заявок (в очереди и обслуживании); λ = 1 / Тпост 60 = 60 / [(tмаш + tус) Qт + (tтр + 2tкш)] = 60/[(2+0,2)25 + + (2+2х1)] = 1 ч–1 – интенсивность поступления заявок; μ = 1 / t'ком 60 = 60 / (tналадки + tзаполнения Qт) = 60 / (5 + 0,04х25) = = 10 ч–1 – интенсивность обслуживания; N! Pk = ––––––   k  P0, (N – k)! N Lож =  (k – 1)  Pk = 0,3290, k=2 N Кз =  Pk = 0,5155, k=1 Lож W = ––––––––– = 0,058 ч  3,5 мин, (N – Lож) m = N = 6  = 10 ч –1  = 1 ч –1 Рис. 4. Схема системы массового обслуживания N N! –1 P0 = 1 + N   +  –––––––   k = 0,4845, k=2 (N – k)! 22 ρ – загрузка (ρ = λ / μ = 0,1); Ро – вероятность простоя прибора; Рk – вероятность нахождения в системе k заявок (в очереди и в обслуживании); Lож – среднее число заявок в очереди; W – среднее время пребывания заявки в очереди; Кз – коэффициент загрузки прибора. Анализ результатов, выводы и предложения. Констатация: РП №5 в части работ по комплектации паллет ис- пользуется приблизительно на 52%. Отметим, что в теории массового обслуживания коэффициент Кз трактуется иначе, чем одноименный показатель в технологии маши- ностроения. В нашей интерпретации он соответствует не загрузке, а использованию, т.е. параметру Ки. Однако полученный результат Ки = 0,5155 превосходит максимально возможный для РТС по показате- лям назначения Кком = tком (Nпал + Nящ) / 60 /Тф= 6(10000+2000)/60/4000 = 0,3. Это произошло потому, что мы рассмотрели в модели ТМО самый неблагоприятный случай, когда все РП работают одновременно и постоянно. В реальных условиях такое может быть лишь эпизоди- чески, и полученные результаты соответствуют пиковому режиму работы РТС. Более реалистичная средняя интенсивность поступле- ния заявок будет существенно ниже λ = 1 / Тпост 60 = 1 / tмаш /Qт Кмаш 60 = 60/2/250,417  0,5 ч–1. В этом случае модель дает среднюю длину очереди Lож = 0,082, среднее время пребывания в ней W = 1,66 мин и Кз = 0,29. Еще примерно на 21% РП №5 задействована в части выполнения основных технологических операций по контролю качества деталей: Kмаш5 = Kмаш tмаш5 / tмаш = 0, 4171/2 = 0,209. Таким образом, общее использование РП №5 по времени работы составит на продолжительных периодах в среднем 50%, на кратко- срочных – максимум 73%. Это означает, что объединенная РП №5 силами 1 человека с ра- ботой справляется как в обычном режиме, так и в режиме пиковой нагрузки. 23 Решение: ранее сделанное предложение №3 продолжает оста- ваться в силе, но требует проверки точной имитационной моделью. Констатация: каждая паллета от основных РП простаивает в оче- реди к станции комплектации в среднем 1,66 минуты. Это равносильно увеличению среднего времени транспортного обслуживания с 4 до 5,66 минут. Поправка к соответствующему ко- эффициенту составит: Kтр= Kтр tтр / tтр = 0,0331,66/4= + 0,014. Такое увеличение может быть компенсировано в балансе K = 1 = const только уменьшением на эту же величину компонента Kо.р до величины Kо.р = 0,313 – 0,014 = 0,299. Это значение не входит в ре- комендуемый для РТС типа ГАУ диапазон 0,05  [Kо.р]  0,15 по верхнему пределу. Однако, как отмечалось в обсуждении предло- жения №4, дозагрузка РТС работой в нашем случае невозможна, поэтому завышенный резерв времени для средней РП системы сле- дует признать приемлемым. Для лимитирующей же РП №3 резерв составит всего Kо.р.лим = 0,056 – 0,014 = 0,042. Значение не входит в рекомендуемый диапазон, но уже по нижнему пределу. Это означает, что простои в очереди к станции комплектации для всех РП приемлемы, за исключением лимитирующей РП №3. Предложение №6: осуществлять фасовку поступающих в РТС заготовок на транспортные партии прямо в порту при перегрузке из заводской тары в тару склада. При этом с комплектовщика РП №5 данная функция снимается, что равносильно уменьшению объектов обслуживания к станции комплектации с 6 до 5. Ожидаемый эффект: сокращение времени простоев всех РП, включая РП №3, в очереди к станции комплектации за счет сниже- ния суммарной интенсивности поступления заявок. Проверка: показатели системы с уменьшенным числом объектов с 6 до 5: Lож = 0,05, W = 1,24 мин. Теперь Kо.р.лим = 0,046, что не- сколько улучшает положение, но недостаточно. Решение: предложение №6 принимается с учетом, что проблема полностью не снята и потребуются дополнительные решения. 24 3.4 Пример раздела «Моделирование материальных потоков» Под материальными потоками подразумеваются движение пред- метов производства (заготовок, межоперационных полуфабрикатов и готовых деталей) через РП и накопители в соответствии с техно- логическими маршрутами и алгоритмом диспетчирования. На предыдущих этапах курсового проекта моделировалась работа ТНС аналитическим методом теории массового обслуживания. На дан- ном этапе предстоит уточнить и детализировать результаты. Так до- полнительно будет учитываться: группирование предметов производ- ства в партии запуска, операционные и транспортные партии; типовой ТП; емкость локальных накопителей; алгоритм диспетчирования; ин- дивидуальная производительность и надежность РП; вероятностный характер событий и величин. Соответственно, результаты моделирова- ния будут идентифицированы для каждой РП и каждой партии. Пример текста моделирующей программы для нашего случая приведен ниже. Модель реализована на языке имитационного моде- лирования общего назначения GPSS. ****************************************************************** * Симулятор ТНС * Тип СМО:комбинированная * Приборы: кран-штабелер склада для разомкнутой СМО1; * тележка в паре с кран-штабелером для замкнутой СМО2 * Заявки: заказы для СМО1; РП0-РП5 для СМО2 ****************************************************************** *============Исходные данные *------------Описание структуры Sklad STORAGE 100 Nak0_zag STORAGE 2 Nak0_det STORAGE 2 Nak1 STORAGE 1 Nak2 STORAGE 1 Nak3 STORAGE 1 Nak4 STORAGE 1 Nak5 STORAGE 1 *------------Показ-ли назн. T_mod EQU 240000 NNN EQU 50000 QQQ EQU 250 *------------Характеристики оборудования t_Tr_min EQU 0.75 t_Tr EQU 0.25 t_Kran EQU 1 Q_tr EQU 25 25 Q_jas EQU 10 *------------Время машинное tмаш T_1 EQU 2.5 T_2 EQU 1.5 T_3 EQU 3 T_4 EQU 2 T_5_1 EQU 1 T_5_2 EQU 0.24 *------------Кз РП по балансу ПСЧ K_1 EQU 0.680 K_2 EQU 0.598 K_3 EQU 0.762 K_4 EQU 0.650 K_5_1 EQU 0.529 K_5_2 EQU 0.702 K_0 EQU 0.005 *------------Показатели надежности РП t_otk3 EQU 6000 t_rem3 EQU 300 ;------------Подготовительные расчеты N_zakaz FVARIABLE NNN\QQQ+1 N_zajav FVARIABLE NNN\Q_tr+1 T_post1 FVARIABLE T_1#Q_tr/K_1 T_post2 FVARIABLE T_2#Q_tr/K_2 T_post3 FVARIABLE T_3#Q_tr/K_3 T_post4 FVARIABLE T_4#Q_tr/K_4 T_post5_1 FVARIABLE T_5_1#Q_tr/K_5_1 T_post5_2 FVARIABLE T_5_2#Q_tr/K_5_2 *------------Начальное состояние INITIAL X$N_zajav0,0 INITIAL X$N_zajav1,0 INITIAL X$N_zajav2,0 INITIAL X$N_zajav3,0 INITIAL X$N_zajav4,0 INITIAL X$N_zajav5_1,0 INITIAL X$N_zajav5_2,0 INITIAL X$T_nar3,0 INITIAL X$Tt_otk3,t_otk3 *------------Изм.базы генерации N_G EQU 1 *============Сегмент остановки моделирования *------------Задание вр.моделирования GENERATE T_mod *------------Расчет производных рез. после моделирования * SAVEVALUE K_ocer3,(SR$Nak3/1000) *------------Окончание моделирования TERMINATE 1 START 1 *============Сегмент основной *------------РП0(порт склада внешний) GENERATE (Exponential(N_G,0,960)),0,1,V$N_zakaz,10 SPLIT (Q_jas-1),Met0 26 Met0 SEIZE Gruzcik ADVANCE (T_0#Q_tr) RELEASE Gruzcik ENTER Nak0_zag QUEUE Ocer_TNS SEIZE Kran DEPART Ocer_TNS ADVANCE t_Kran LEAVE Nak0_zag ENTER Sklad RELEASE Kran SAVEVALUE N_zajav0+,1 TEST NE X$N_zajav0,(V$N_zajav#2),Stop0 GATHER Q_jas QUEUE Ocer_TNS SEIZE Kran DEPART Ocer_TNS ADVANCE t_Kran LEAVE Sklad ENTER Nak0_det RELEASE Kran SEIZE Gruzcik ADVANCE (T_0#Q_tr) RELEASE Gruzcik LEAVE Nak0_det SAVEVALUE N_zajav0+,1 TEST NE X$N_zajav0,(V$N_zajav#2),Stop0 ASSEMBLE Q_jas TERMINATE Stop0 SAVEVALUE T_stop0,AC1 TERMINATE *------------РП1(ток) GENERATE ,,,1,1 Metka1 ADVANCE (Exponential(N_G,0,V$T_post1)) ENTER Nak1 QUEUE Ocer_TNS SEIZE Telegka SEIZE Kran DEPART Ocer_TNS ADVANCE ((Exponential(N_G,t_Tr_min,t_Tr))#2) ADVANCE (t_Kran#2) LEAVE Nak1 RELEASE Telegka RELEASE Kran SAVEVALUE N_zajav1+,1 TEST NE X$N_zajav1,V$N_zajav,Stop1 SPLIT 1,Metka1 TERMINATE Stop1 SAVEVALUE T_stop1,AC1 TERMINATE *------------РП2(ток) GENERATE ,,,1,1 Metka2 ADVANCE (Exponential(N_G,0,V$T_post2)) 27 ENTER Nak2 QUEUE Ocer_TNS SEIZE Telegka SEIZE Kran DEPART Ocer_TNS ADVANCE ((Exponential(N_G,t_Tr_min,t_Tr))#2) ADVANCE (t_Kran#2) LEAVE Nak2 RELEASE Telegka RELEASE Kran SAVEVALUE N_zajav2+,1 TEST NE X$N_zajav2,V$N_zajav,Stop2 SPLIT 1,Metka2 TERMINATE Stop2 SAVEVALUE T_stop2,AC1 TERMINATE *------------РП3(св-фрез)- ЛИМИТИРУЮЩАЯ GENERATE ,,,1, SAVEVALUE T_post3,V$T_post3 Metka3 ADVANCE (Exponential(N_G,0,V$T_post3)) *-------------Отказы SAVEVALUE T_nar3+,(T_3#Q_tr) TEST GE X$T_nar3,X$Tt_otk3,Met3 SEIZE Remontnik ADVANCE (Exponential(N_G,0,t_rem3)) RELEASE Remontnik SAVEVALUE T_nar3,0 SAVEVALUE Tt_otk3,(Exponential(N_G,0,t_otk3 *---------------------- Met3 ENTER Nak3 QUEUE Ocer_TNS SEIZE Telegka SEIZE Kran DEPART Ocer_TNS ADVANCE ((Exponential(N_G,t_Tr_min,t_Tr))#2) ADVANCE (t_Kran#2) LEAVE Nak3 RELEASE Telegka RELEASE Kran *-------------Проверка на выполнение программы SAVEVALUE N_zajav3+,1 TEST E X$N_zajav3,V$N_zajav,Cikl3 SAVEVALUE T_stop3,AC1 TERMINATE *-------------Замыкание потока Cikl3 SPLIT 1,Metka TERMINATE *-----------------------РП4(2 шлиф)- С ХАРКТЕРИСТИКАМИ СРЕДНЕЙ РП GENERATE ,,,1,1 Metka4 ADVANCE (Exponential(N_G,0,V$T_post4)) ENTER Nak4 QUEUE Ocer_TNS SEIZE Telegka 28 SEIZE Kran DEPART Ocer_TNS ADVANCE ((Exponential(N_G,t_Tr_min,t_Tr))#2) ADVANCE (t_Kran#2) LEAVE Nak4 RELEASE Telegka RELEASE Kran SAVEVALUE N_zajav4+,1 TEST NE X$N_zajav4,V$N_zajav,Stop4 SPLIT 1,Metka4 TERMINATE Stop4 SAVEVALUE T_stop4,AC1 TERMINATE *------------РП5_1(пост ОТК) GENERATE ,,,1,1 Metka5_1 ADVANCE (Exponential(N_G,0,V$T_post5_1)) ENTER Nak5 QUEUE Ocer_TNS SEIZE Telegka SEIZE Kran DEPART Ocer_TNS ADVANCE ((Exponential(N_G,t_Tr_min,t_Tr))#2) ADVANCE (t_Kran#2) LEAVE Nak5 RELEASE Telegka RELEASE Kran SAVEVALUE N_zajav5_1+,1 TEST NE X$N_zajav5_1,V$N_zajav,Stop5_1 SPLIT 1,Metka5_1 TERMINATE Stop5_1 SAVEVALUE T_stop5_1,AC1 TERMINATE *------------РП5_2(станция компл.паллет) GENERATE ,,,1,1 SAVEVALUE T_post5_2,V$T_post5_2 Metka5_2 ADVANCE(Exponential(N_G,0,V$T_post5_2)) ENTER Nak5 QUEUE Ocer_TNS SEIZE Telegka SEIZE Kran DEPART Ocer_TNS ADVANCE ((Exponential(N_G,t_Tr_min,t_Tr))#2) ADVANCE (t_Kran#2) LEAVE Nak5 RELEASE Telegka RELEASE Kran SAVEVALUE N_zajav5_2+,1 TEST NE X$N_zajav5_2,(V$N_zajav#5),Stop5_2 SPLIT 1,Metka5_2 TERMINATE Stop5_2 SAVEVALUE T_stop5_2,AC1 TERMINATE 29 По результатам моделирования принимаются, отвергаются или конкретизируются ранее выдвинутые предложения или делаются и проверяются новые. Пример одного из проектных решений для нашего случая приводится ниже. Решение: предложение №3 в части объединения РП принимает- ся, а в части совмещения функций одним человеком отклоняется. 3.5. Рекомендации к разделу «Обобщение результатов моделирования» Обобщение результатов осуществляем путем уточнения пара- метров временного баланса и связанных с ними расчетных характе- ристик РТС из раздела «Грубая прикидка результатов работы РТС методом прямого счета». При этом табл. 7 дополняется столбцами для окончательного варианта РТС, а табл. 8 – еще и строками с но- выми выявленными характеристиками. Обратим внимание, что результаты работы РТС по первоначаль- ному и окончательному вариантам проекта могут мало отличаться. Может сложиться впечатление, что моделирование было бесполез- ным, раз оно не повлияло на результаты. Это совершенно не так. Результаты и не могут сильно отличаться, потому что они отражают одни и те же показатели назначения РТС и одни и те же ИД. Резуль- таты похожи, но фактически относятся к двум разным РТС. При- чем изначальный вариант РТС показывает удовлетворительные ре- зультаты лишь номинально, а на деле, может их и не обеспечить. В то время как модельно обоснованный вариант эти результаты га- рантирует, при этом моделирование может сказать с какой именно вероятностью. 3.6 Рекомендации к разделу «Формирование окончательного варианта проекта РТС по результатам моделирования» В пособии приведены примеры только части разделов курсового проекта. В других разделах должны рассматриваться и оцениваться различные проектные предложения, направленные на устранение 30 выявленных ошибок и повышение эффективности РТС. Например, для нашего примера это могут быть следующие предложения. Предложение №7: на РП №4 применить загрузку двух шлифо- вальных станков одним роботом. Ожидаемый эффект: уменьшение капитальных затрат за счет со- кращения количества роботов и занимаемых площадей. Предложение №8: применить двухрядную планировку РТС вза- мен однорядной. Ожидаемый эффект: сокращение загрузки транспортной тележки за счет уменьшения пути и времени транспортирования. Предложение №9: ввести на всех РП пристаночные локальные накопители в виде двухпозиционных поворотных столов емкостью на 2 паллеты. Аналогично для РП №0 входную и выходную ветки оформить в виде рольгангов емкостью (длиной) на 2 паллеты. Ожидаемый эффект: полное устранение простоев РП, связанных с транспортным обслуживанием за счет совмещения времени рабо- ты РП и ТНС. Предложение №10: применить в алгоритме диспетчирования стыковку и перекрытие операционных партий. Ожидаемый эффект: сокращение длительности производствен- ного цикла полной обработки партии деталей (времени выполнения заказа). Сопутствующий негативный эффект – появление дополни- тельных простоев из-за десинхронизации операций. Предложение №11: уменьшить машинное времени обработки на лимитирующей РП №3 за счет ужесточения режимов резания. Ожидаемый эффект: сокращение загрузки лимитирующей РП до приемлемого уровня. Сопутствующий негативный эффект – допол- нительные затраты на инструмент. Пример оформления планировки РТС по окончательному вари- анту проекта представлен на рис. 5.(в курсовом проекте помещается в приложение). 31 Рис. 5. Планировка роботизированного участка станочной обработки деталей типа тел вращения: 1 – автоматический ярусный стеллажный склад; 2 – кран-щтабелер склада; 3 – транс- портная оснастка (ящик) пустая или с заготовками; 4 – транспортная оснастка (паллета) с заготовками, межоперационными полуфабрикатами или деталями; 5 – универсаль- ный поддон паллеты; 6 – сменный вкладыш-адаптер паллеты; 7 – снаряженная пу- стая паллета; 8 – робот загрузки-выгрузки (а – встроенный, б – приставной, в – портальный); 9 – станок; 10 – оперативный накопитель (стеллаж); 11 – распределитель- ная каретка накопителя; 12 – локальный накопитель (поворотный стол); 13 – приемо- выдающий накопитель (рольганги); 14 – автоматическая транспортная тележка; 15 – подающий тактовый стол; 16 – обслуживающий персонал (наладчик, ремонтник, транспортный рабочий); 17 – оперативный персонал (комплектовщик, контролер) ЛИТЕРАТУРА 1. Новичихин, Р. В. Моделирование производственных систем обработки деталей в машино- и приборостроении / Р. В. Новичихин, Е. Р. Новичихина. – Минск : БНТУ, 2010. – 309 с. 2. Новичихина, Е. Р. Моделирование производственных систем в среде PIMMS : методическое пособие / Е. Р. Новичихина, П. П. Шар- дыко. – Минск : БНТУ, 2008. – 24 с. 3. Новичихина, Е. Р. Имитационное моделирование систем в среде GPSS : методическое пособие / Е. Р. Новичихина, Р. В. Нови- чихин. – Минск : БНТУ, 2010. – 42 с. 32 СОДЕРЖАНИЕ Введение ........................................................................................... 3 1 ТЕМА КУРСОВОГО ПРОЕКТА И ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ........................................................................................ 4 1.1 Тема ............................................................................................ 1.2 Цель и задачи ............................................................................. 1.3 Индивидуальные задания ......................................................... 4 4 4 2 СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ................................... 5 3 ПРИМЕРЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ К ОСНОВНЫМ РАЗДЕЛАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ......................................... 7 3.1 Пример раздела «Подготовка исходных данных» ................. 3.2 Пример раздела «Грубая прикидка результатов методом прямого счета» ........................................................... 3.3 Пример раздела «Моделирование работы станции комплектации» .......................................................................... 3.4 Пример раздела «Моделирование вспомогательных подсистем РТС методом теории массового обслуживания» .......................................................................... 3.5 Рекомендации к разделу «Обобщение результатов моделирования» ........................................................................ 3.6 Рекомендации к разделу «Формирование окончательного варианта проекта РТС по результатам моделирования» .............................................. 7 16 20 24 29 29 Литература ....................................................................................... 31 33 Учебное издание НОВИЧИХИНА Елена Романовна НОВИЧИХИН Роман Васильевич ОКОЛОВ Андрей Ромуальдович МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЕКТНЫХ ВАРИАНТОВ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ Методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплине «Моделирование и исследование робототехнических комплексов» для студентов специальности 1-53 01 06 «Промышленные роботы и робототехнические комплексы» Технический редактор О. В. Песенько Подписано в печать 30.04.2013. Формат 60841/16. Бумага офсетная. Ризография. Усл. печ. л. 1,92. Уч.-изд. л. 1,50. Тираж 100. Заказ 1388. Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. ЛИ № 02330/0494349 от 16.03.2009. Пр. Независимости, 65. 220013, г. Минск.