Оценка эффективности работы гибких производственных систем и роботизированных комплексов с использованием имитационного моделирования

Abstract

В статье представлена методика прогнозирования и анализа эффективности использования гибких производственных систем и роботизированных комплексов. В качестве инструментов анализа применены имитационное моделирование и теория массового обслуживания. Производственная программа выпуска изделий, имеющая определенную номенклатуру и объемы выпуска, представлена потоком заявок. Производственный процесс моделируется во времени и прогнозируются различные технологические ситуации. Вычислительный эксперимент проводился на базе разработанной программы с применением парадигмы объектно-ориентированного программирования на языке Python. Реализована вероятностная модель зависимости показателей качества работы линии от производственной программы изготовления деталей. Варианты производственных программ представлены в виде комбинаций полей рассеивания этапов жизненного цикла: периодичности поступления деталей и времени обработки на станках. Периодичность поступления заготовок на линию обработки аппроксимирована экспоненциальным законом, время выполнения механической обработки на станках – законом нормального распределения. Выполнен ряд серий вычислительных экспериментов и проанализированы их результаты, характеризующие стабильность работы линии через значения показателей качества: сменной загрузки станков, загрузки накопителя деталей, вероятности его переполнения. Выявлены основные закономерности, обеспечивающие высокие показатели сменной загрузки оборудования, а также факторы, приводящие к их снижению.