Имитационное моделирование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..	3
1.АНАЛИЗ ОБЪЕКТА МОДЕЛИРОВАНИЯ  …………..…………………	5
1.1 Характеристика объекта  моделирования………………………………	5
1.2 Организационная структура  моделирования…………………………..	6
1.3 Анализ процесса функционирования  объекта…………………………	7
2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ОБЪЕКТА  МОДЕЛИРОВАНИЯ………………….	10
2.1 Представление модели  в виде системы массового обслуживания…..	12
2.2 Расчет основных характеристик  системы массового обслуживания...	12
2.3 Программная реализация  модели……………………………………….	13
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ…………………………………	16
3.1 Анализ результатов  моделирования……………………………………	16
3.2 Определение оптимальной  структуры объекта………………………..	17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………	20
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………	21
ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………	22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Имитационное моделирование организовано на прямом воссоздании моделируемого объекта. Важнейшей характеристикой таких моделей является структурное сходство объекта и модели. Следовательно, каждому главному с точки зрения решаемой задачи элементу объекта ставится в соответствие элемент модели. При построении имитационной модели очерчиваются законы функционирования каждого элемента объекта и связи между ними. Работа с имитационной моделью заключается в проведении имитационного эксперимента. Процесс, протекающий в модели в ходе эксперимента, подобен процессу в реальном объекте. Вследствие этого изучение объекта на его имитационной модели сводится к изучению характеристик процесса, проходящего в ходе эксперимента.

Имитационное моделирование – это процесс создания моделей при котором стремятся как можно полнее, точнее и нагляднее отобразить моделированный объект и динамику его функционирования.

К основным понятиям имитационного моделирования относятся:

1) Понятие системы и  её атрибутов;

2) Понятие сложности системы

3) Понятие качества управления  системами

4) Понятие надежности  системы

3) Понятие качеством управления  системами

4) Понятие наглядности  системам

5) Понятие самореализации  систем

В теории массового обслуживания рассматриваются такие случаи, когда поступление требований происходит через случайные промежутки времени, а продолжительность обслуживания требований не является постоянной, т.е. носит случайный характер. В силу этих причин одним из основных методов математического описания массового обслуживания является аппарат теории случайных процессов. Основной задачей теории массового обслуживания является изучение режима функционирования обслуживающей системы и исследование явлений, возникающих в процессе обслуживания. Так, одной из характеристик обслуживающей системы является время пребывания требования в очереди. Очевидно, что это время можно сократить за счет увеличения количества обслуживающих устройств. Однако каждое дополнительное устройство требует определенных материальных затрат, при этом увеличивается время бездействия обслуживающего устройства из-за отсутствия требований на обслуживание, что также является негативным явлением. Следовательно, в теории массового обслуживания возникают задачи оптимизации: каким образом достичь определенного уровня обслуживания (максимального сокращения очереди или потерь требований) при минимальных затратах, связанных с простоем обслуживающих устройств.

Целью имитационного моделирования является конструирование имитационной модели объекта и проведение имитационных экспериментов  над ней для изучения закона функционирования и поведения с учетом заданных ограничений и целевых функций в условиях имитации и взаимодействия с внешней средой.

 

Цель курсовой работы - познакомиться с современными концепциями построения моделирующих систем, с важнейшими приемами имитационного моделирования, встраиваемыми в совместную процедуру преобразования информации от структурирования и формализации анализирующих предметных областей до интерпретации обработанных данных и приобретенных знаний.

Целью данной курсовой работы является моделирование работы автосервиса.

 

 

 

1.АНАЛИЗ ОБЪЕКТА МОДЕЛИРОВАНИЯ

1.1 Характеристика объекта  моделирования

На сегодняшний день одной из активно развивающихся сфер оказания услуг является автосервис.

Станция технического обслуживания  - организация, предоставляющая услуги населению и/или организациям по плановому техническому обслуживанию, текущему и капитальному ремонтам, устранению автополомок, установке дополнительного оборудования (тюнингу), восстановительному (кузовному) ремонту автотранспорта. Станция технического обслуживания-представляет собой комплекс сооружений и механизмов(подъёмники, рихтовочные стенды, шиномонтаж, балансировка, стенд развал-схождения, установка для замены масла, промывки топливной системы, рихтовочное и покрасочно-сушильное оборудование, стенды и тестеры для диагностики эл.цепи автомобиля), а также ручной и пневматический инструмент, собранные в одном месте для полноценного комплексного ремонта и обслуживания автомобилей.

Разработка проектов новых предприятий станций технического обслуживания является необходимой, т.к. с каждым годом количество автомобилей значительно увеличивается.

На современной станции технического обслуживания  можно провести диагностические работы с применением самого современного высокотехнологичного оборудования. Ни для кого не секрет, что на сегодняшний день в этой сфере существует большая конкуренция, при этом многие обслуживающие технические станции переполнены заявками от клиентов.

 Для качественного обслуживания  необходимо четко выстроить и распределить работы между обслуживающим и техническим персоналом, поэтому все ремонтные и сервисные работы должны выполняются четко, по ранее установленному графику.

Современный автосервис должен обладать новейшим оборудованием для проведения компьютерной диагностики с применением специального программного обеспечения, которое позволяет выявлять малейшие неисправности еще на самых первоначальных стадиях.

 

1.2 Организационная структура  моделирования

 

Организационное моделирование позволяет четко сформулировать критерий оценки степени рациональности организационных решений. С помощью аналоговой модели–схемы организационной структуры можно, например, более наглядно представить себе цели прохождения команд и формальную зависимость между субъектами управления и должностными лицами, увидеть дублирующие управленческие звенья. Организационная модель помогает «проигрывать» варианты распределения полномочий между различными должностными лицами и функциональными подразделениями. В организационном проектировании часто применяют имитационные модели. Разработчики в лабораторных условиях имитируют спланированные организационные перестройки, проводят управленческие игры с участием работников с целью отработки конкретных ситуаций, сходных с реальными организационными условиями.

Решение о выборе организационной структуры в автосервисе было принято непосредственно.

 

 

 

 

 

В настоящее время в автосервисе доминирует линейно-штабная организационная структура. Такая картина организационной структуры является вырабатыванием линейной и призвана устранить ее важнейший недостаток, связанный с отсутствием звеньев стратегического планирования. Линейно-штабная структура включает в себя специализированные подразделения (штабы), которые не обладают правами принятия решений и руководства какими-либо нижестоящими подразделениями, а лишь помогают соответствующему руководителю в выполнении отдельных функций.

Среднее и низшее звенья управления предоставляют исходную информацию, а иногда и предлагают свои варианты структуры подчиненных им подразделений. Наилучшей структурой организации считается такая структура, которая позволяет оптимально взаимодействовать с внешней и внутренней средой, удовлетворять потребности организации и наиболее эффективно достигать поставленных целей. Стратегия организации всегда должна определять организационную структуру, а не наоборот.

 

1.3 Анализ процесса функционирования объекта

 

Сoздание еще oдной необходимой oтрасли промышленнoсти-автoсервиса определяется такими фактoрами, как  активные темпы рoста парка автoмобилей, принадлежащих гражданам, услoжнение их кoнструкции, увеличение числа лиц некoмпетентных в вoпросах oбслуживания принадлежащих им транспортных средств, интенсификация движения на дорoгах.

Для успешногo развития система автoсервиса имеет дoстаточно мoщный потенциал и развивается не тoлько в крупных гoродах. Учитывая интенсивный рoст кoличества авoмобилей, увеличение числа пoездок на дальние расстoяния этoт пoтенциал oказывается недoстаточным, в первую oчередь, для оживленных автoмагистралей, небольших гoродов и населенных пунктoв на них распoложенных.

Современный автосервис специализируется на ремонте автомобилей как отечественных так  и импортных авто. Экономия времени, сил и ресурсов, которые дает возможность перемещения в собственном авто, сложно переоценить. И естественно, большое преимущество, когда  автосервис обладает всеми необходимыми техническими средствами.

Рассматриваемый автосервис сoстоит из четырех однoтипных участкoв. Через каждые 9 минут на станцию приезжает автомашина и  занимает свoбодный участoк.  После чего  oбслуживается в течение 3O минут. В случае, когда автомобиль застает все участки занятыми, oн получает oтказ и покидает сервис техническoго oбслуживания.

Смoделировать прoцесс рабoты сервиса техническoго oбслуживания в течение 8 часoв. А также необходимо oпределить верoятность oтказа и кoэффициенты загрузки участкoв.

Рисунок 1.2 – Структурная схема модели

 

На структурной схеме (рисунок 1.2) изображены следующие элементы моделируемой системы:

• Поток машин

• Участки обслуживания

Опишем каждый блок структурной схемы модели. Поступление машин на вход системы происходит в среднем каждые 8 минут. Поступившие машины занимают участок и обслуживаются в течение 30 минут, после чего покидают сервис технического обслуживания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2  Формализация объекта моделирования

2.1 Представление модели  в виде системы массового обслуживания

 

Анализ условия задачи и структурной схемы позволяет сказать, что в процессе работы автосервиса возможны следующие ситуации:

- безотказная работа всех  четырех участков

Более детально процесс функционирования автосервиса можно представить на временной диаграмме (рисунок 1.3).

 

Рисунок 1.3 – Временная диаграмма

 

На временной диаграмме:

• К1 – обслуживание на первом участке

• К2 – обслуживание на втором участке

• К3 – обслуживание на третьем участке

• K4 – обслуживание на четвертом участке

С помощью временной диаграммы можно выявить все особые состояния системы, которые необходимо будет учесть при построении детального моделирующего алгоритма.

Рассмотрим приведенную на рисунке 1.3 временную диаграмму. Моменту времени t1 = 8 минут соответствует появление первой машины на СТО. Первая машина поступает на первый участок и обслуживается в течение tобс1=30 минут, а по окончанию выполнения покидает сервис. В момент времени t2 = 16 минут, приходит вторая машина, которая поступает на второй участок, обслуживается tобс2=30 минут и покидает сервис. В момент времени t3=24 минуты, приходит третья машина, которая занимает третий участок, обслуживается tосл3=30 минут и покидает систему. В момент времени t4=32 минуты, приходит четвертая машина, которая занимает четвертый участок, обслуживается tобс4=30 минут и покидает сервис. В момент времени t5=40 минут, приходит пятая машина, которая застает первый участок в режиме простоя, занимает его, обслуживается и покидает сервис. Начиная с момента времени t5, машины, приезжающие в сервис будут заставать участки в режиме двухминутного простоя до конца моделирования работы сервиса. Отказов не происходит.