ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СРЕДЕ GPSS
Сборник задач для выполнения самостоятельных работ по дисциплине «Моделирование систем управления»
для студентов специальностей 220301, 220402 и 220306 всех форм обучения
Нижний Новгород – 2009
Составители: С.Г. Адиков, О.В. Кретинин, Э.С. Тихонова
УДК 004.94
Имитационное моделирование в GPSS: Сборник задач для выполнения самостоятельных работ по дисциплине «Моделирование систем управления» для студентов специальностей 220301, 220402 и 220306 всех форм обучения / НГТУ им. Р.Е. Алексеева; cост.: С.Г. Адиков, О.В. Кретинин, Э.С. Тихонова. Нижний Новгород, 2009. – 41 с.
В предлагаемый сборник включены задачи для выполнения моделирования в среде GPSS World. Рассмотрены примеры выполнения программ.
Подписано в печать 15.06.2009. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная.
Печать офсетная. Усл. печ. л.. Уч.-изд. л.. Тираж 50 экз. Заказ.
Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева.
Типография НГТУ. 603095, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.
© Нижегородский государственный
технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2009
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ.. 3
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.. 3
ВАРИАНТЫЗАДАНИЙ.. 3
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ.. 3
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 3
ЗАДАНИЕ
1. По исходным данным задачи составить пространственную схему моделируемой системы, разработать блок-схему и объяснить принципиальные решения при построении модели. Допускается предложить собственные условия задачи.
2. Написать программу в терминах GPSS. Объяснить работу программы в виде подробных комментариев.
3. В соответствии с целью исследования собрать необходимые статистические характеристики модели (статистика по очередям, статистика по распределению времени нахождения транзактов в модели и т. д.).
4. Проанализировать полученные при моделировании результаты по нескольким критериям (экономическим, технологическим и т.д.) и определить рациональные значения заданной группы параметров. При этом значения других параметров считать фиксированными.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Постановка задачи в терминах заказчика, схематичное изображение моделируемой системы.
2. Обоснование применения блоков GPSS для корректного моделирования заданной реальности. Единица модельного времени. Таблица принятых сокращений и обозначений (таблица определений). В таблице определений должны быть приведены данные о транзактах, константах, переменных, сохраняемых величинах, таблицах, матрицах, функциях, приборах, многоканальных устройствах и очередях и т. д., которые применяются в модели
3. Блок-схема.
4. Программа на языке GPSS с подробными комментариями.
5. Результаты моделирования. Анализ полученных результатов, предложения по оптимизации исследуемой реальности.
6. Выводы.
ВАРИАНТЫЗАДАНИЙ
Вариант № 1 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование процесса окраски металлоизделий | ||||||||||||||||||||||||||
В цеху производится окраска металлоизделий 5 различных типов (гаражные ворота, двери входные, емкости под воду, мусорные контейнеры, металлическая мебель). Металлоизделия поставляются в цех в случайном порядке с равной вероятностью каждые ![]()
На установку и съем любого изделия затрачивается 3 минуты. После покраски проверяется качество и 5% металлоизделий направляются на вторичную окраску. Промоделировать работу цеха в течение 7 дней. Определить рациональное количество автоматов покраски для обеспечения длины очереди перед ними не более 5 металлоизделий. | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 2 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование комплекса технического обслуживания автомобилей | ||||||||||||||||||||||||||
Комплекс технического обслуживания автомобилей состоит из автосервиса, автомойки и автозаправки. Автомобили приезжают в случайном порядке каждые ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 3 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование работы аэропорта | ||||||||||||||||||||||||||
В аэропорту для обслуживания пассажиров имеется одна касса и один таможенный пост. В аэропорт приходят люди в случайном порядке с равной вероятностью каждые ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 4 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование работы морского порта | ||||||||||||||||||||||||||
Морские суда трех типов прибывают в порт, где происходит их разгрузка. В порту есть 4 буксира, обеспечивающих ввод и вывод кораблей из порта. К первому типу судов относятся корабли малого тоннажа, которые требуют использования 1 буксира. Ко второму типу судов относятся корабли среднего тоннажа, которые требуют использования двух буксиров. Корабли третьего типа имею самый большой тоннаж, и для их вода и вывода из порта требуется 4 буксира. Всего в порту имеется 15 причалов, причем корабли третьего типа при разгрузке одновременно занимают два причала. Корабли имеют различное время разгрузки. Корабль, ожидающий освобождения причала, не обслуживается буксиром до тех пор, пока не будет предоставлен нужный причал. Исходные данные приведены в таблице:
Промоделировать 20 дней работы порта. Определить рациональное количество буксиров, которое обеспечит загрузку причалов на 80…85%. | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 5 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование технологической системы | ||||||||||||||||||||||||||
В механический цех поступают детали (валы), время поступления которых распределено по экспоненциальному закону со средним значением 3 минуты. Сначала детали отправляются на механическую обработку на станок. На обработку детали (с учетом разгрузки-загрузки) требуется 1 минута ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 6 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование участка шлифовки | ||||||||||||||||||||||||||
В механический цех на участок шлифовки поступают плоские ножи разных типов, время поступления которых распределено по экспоненциальному закону со средним значением 8 минут. Шлифовка осуществляется на одном плоскошлифовальном станке. Время обработки зависит от типа ножа и находится в пределах от 10 до 40 минут. После шлифовки изделия поступают на контроль в ОТК (два рабочих места, время контроля варьируется от 5 до 10 минут), 5% бракованных ножей возвращается на дополнительную шлифовку. Проверенный инструмент поступает на маркировку (одно рабочее место, время операции варьируется от 30 до 60 секунд), а затем на склад. Промоделировать изготовление 4000 ножей. Определить рациональное количество шлифовальных станков, при котором длина очереди перед ними будет не более 4 ножей. | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 7 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование участка токарной обработки | ||||||||||||||||||||||||||
В механический цех на участок токарной обработке поступают фланцы разных типов, время поступления которых распределено по нормальному закону со средним значением 13 минут и стандартным отклонением 4 минуты. Обработка осуществляется на одном токарном станке. Время обработки зависит от типа фланца и находится в пределах от 20 до 45 минут. После обработки изделия поступают на контроль в ОТК (одно рабочее место, время контроля варьируется от 3 до 6 минут), 12% бракованных фланцев возвращается на дополнительную обработку. Проверенные изделия поступают на маркировку (одно рабочее место, время операции варьируется от 20 до 30 секунд), а затем на склад. Промоделировать работу участка в течение 3 дней. Определить рациональное количество токарных станков, которое обеспечит их загрузку не менее чем на 75% (без перегрузки). | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 8 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование системы компьютерного моделирования | ||||||||||||||||||||||||||
Система для компьютерного моделирования состоит из двух терминалов пользователей, одного канала передачи данных к ЭВМ и ЭВМ, состоящей из трех независимых расчетных модулей. Время поступления заявок на моделирование с первого терминала распределено по экспоненциальному закону со средним значением 15 минут, а со второго – по экспоненциальному закону со средним значением 18 минут. Заявки, приходящие со второго терминала, имеют больший приоритет. Время обслуживания заявки в канале постоянно и равно 5 минутам. Время обработки заданий каждым расчетным модулем ЭВМ равномерно распределено в интервале ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 9 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование производственного цеха | ||||||||||||||||||||||||||
На вход производственного цеха, который состоит из трех участков, поступает случайный поток деталей 2-х типов, время поступления которых распределено по нормальному закону со средним значением 8 минут и стандартным отклонением 2 минуты. С вероятностью 0,75 поступает деталь первого типа, с вероятностью 0,25 поступает деталь второго типа. После того, как детали поступили в цех, они направляются на первый участок, состоящий из одного станка, где обрабатываются последовательно одна за другой (время обработки распределено равномерно в интервале 7-12 минут). При этом детали второго типа имеют больший приоритет, чем детали первого типа. После обработки на первом участке детали первого типа поступают на второй участок, а детали второго типа поступают на третий участок. На втором участке имеется два идентичных станка, а время обработки детали станком распределено по экспоненциальному закону со средним значением 10 минут. На третьем участке есть два одинаковых станка, а время обработки на каждом из них имеет экспоненциальное распределение распределено по экспоненциальному закону со средним значением 8 минут. Промоделировать работу производственного цеха в течение 10 дней. Определить рациональное количество станков на третьем участке для обеспечения обработки максимального количества деталей без ожидания в очереди. | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 10 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование участка заточки инструмента | ||||||||||||||||||||||||||
Фасонные резцы прибывают на участок заточки с интервалом ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 11 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование станции метро | ||||||||||||||||||||||||||
На станции метро имеется 4 турникета, обслуживающих пассажиров оплачивающих свой проезд и один контроллер, который обслуживает пассажиров с проездными, а также две кассы для продажи жетонов. Пассажиры, имеющие проездные приходят каждые ![]() ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 12 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование комплекса технического обслуживания автомобилей | ||||||||||||||||||||||||||
Комплекс технического обслуживания автомобилей состоит из двух боксов для технического обслуживания и двух боксов для ремонта. Автомобили приезжают каждые ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 13 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование железнодорожного вокзала | ||||||||||||||||||||||||||
На железнодорожном вокзале имеется 6 общих касс, 1 воинская касса, 1 касса для льготников и зал ожидания, рассчитанный на 100 посадочных мест. Пассажиры приходят на вокзал с интервалом времени, распределенным по нормальному закону со средним значением 15 минут и стандартным отклонением 5 минут, и распределяются по кассам: 2% пассажиров занимают очередь перед воинской кассой, 5% направляются в кассу для льготников, остальные – в общие кассы. Время обслуживания зависит от пассажира (прямой билет или с пересадками, индивидуальными особенностями пассажира и т.д.) и варьируется в пределах 7…14 минут. 30% пассажиров после покупки билетов идут сразу на посадку остальные – в зал ожидания, где ожидают в среднем ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 14 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование участка термообработки | ||||||||||||||||||||||||||
Участок термообработки состоит из двух закалочных печей и одной печи для отпуска. В цех поступает два типа заготовок. Первый тип заготовок поступает в цех каждые ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 15 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование работы станка с ЧПУ | ||||||||||||||||||||||||||
В механическом цехе имеется один фрезерный станок с ЧПУ, в памяти которого имеются программы на выполнение обработки двух типов деталей. Детали первого типа поступают каждые ![]() ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 16 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование производственного участка цеха | ||||||||||||||||||||||||||
На производственный участок цеха предприятия через интервалы времени, распределенные экспоненциально со средним значением в 12 минут, поступают партии, каждая из которых состоит из 4 деталей. Из общего количества деталей 35% направляется на обработку на первый станок (время обработки ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 17 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование предприятия по производству пил | ||||||||||||||||||||||||||
На предприятие приходят заказы на изготовление пил. Интервал времени между поступлениями заказов распределен по экспоненциальному закону со средним значением 15 минут. Частота поступления заказов и их величина задаются таблицей:
После получения заказ идет на изготовление (одна линия по производству пил, среднее время изготовления одной пилы 5 минут, изготавливается весь заказ целиком), затем на упаковку (два участка упаковки, время упаковки одной пилы Промоделировать работу предприятия за 300 часов. Определить рациональное количество участков упаковки для обеспечения среднего времени пребывания пил в очереди перед ними не более 4 минут. | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 18 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование литейного цеха | ||||||||||||||||||||||||||
В литейный цех поступают заказы на литье деталей. Интервал времени между поступлениями заказов распределен по экспоненциальному закону со средним значением 20 часов. Из общего числа заказов 35% являются новыми, и для их выполнения требуется изготовить литейную форму. Для этого в цеху предусмотрен специальный механический участок, где время изготовления новой формы составляет ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 19 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование сборочного участка | ||||||||||||||||||||||||||
На сборочный участок, состоящий из трех рабочих мест, поступают комплекты для сборки трех видов узлов. Комплекты для сборки узлов первого типа поступают каждые ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 20 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование сортировочной станции | ||||||||||||||||||||||||||
На сортировочной станции производится формирование грузовых составов двумя диспетчерами. Всего имеется пять типов составов, которые отличаются друг от друга количеством вагонов (20, 25, 30, 35 и 40 вагонов). Заказ на формирования составов с разным числом вагоном приходит каждые ![]()
После формирования проверяется качество сцепки, состояние тормозных колодок и т.д., после чего составы отправляются в пункты назначения. Время контроля зависит от длины состава по формуле Промоделировать работу станции в течение одной недели. Определить рациональное количество диспетчеров, при котором будет обеспечено максимальное значение длины очереди заказов перед ними в пределах от 4 до 7. | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 21 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование АЗС | ||||||||||||||||||||||||||
На автомобильную заправку приезжают автомобили каждые ![]()
После заправки в 10% автомобилей доливают масло в течение 2 минут. Промоделировать прохождение через заправку 500 автомобилей. Определить рациональное количество колонок дизельного топлива, при котором будут равны средние длины очередей перед этими колонками и колонками с высокооктановым бензином. | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 22 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование предприятия по производству электронных компонентов | ||||||||||||||||||||||||||
На предприятие приходят заказы на изготовление электронных компонентов. Интервал времени между поступлениями заказов распределен по нормальному закону со средним значением 30 минут и стандартным отклонением 8 минут. Частота поступления заказов и их величина задаются таблицей:
На производстве имеется автоматическая линия по производству компонентов со средним временем такта (выпускается одно изделие) 20 секунд, на которой выполняется весь заказ целиком. Затем изделия идут на упаковку. На производстве имеется один участок упаковки, время упаковки десяти электронных компонентов составляет Промоделировать работу предприятия за 70 часов. Определить рациональное количество участков упаковки, при котором среднее время пребывания компонентов в очереди перед ними будет не более 1 минуты. | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 23 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование ячейки ГПС по производству радиокомпонентов | ||||||||||||||||||||||||||
Ячейка ГПС состоит из склада, одного транспортного робота, двух станков по изготовлению радиоэлементов и отдела технического контроля. На складе находятся 5 типов заготовок. Интервал поступления заготовок со склада зависит от загруженности станков по формуле «![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 24 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование заготовительного участка | ||||||||||||||||||||||||||
Заготовительный участок состоит из рольганга, гильотинных ножниц и рабочего места для технического контроля. На заготовительный участок приходят заказы на рубку заготовок 3 различных типов. Интервал времени между поступлениями заказов распределен по экспоненциальному закону со средним значением 5 минут. Общий объем заказа независимо от типа требуемой заготовки составляет 30 изделий. Поступление заказа на изготовления заготовок любого типа равновероятно. Перед началом выполнения заказа ножницы необходимо настроить на требуемый тип заготовки (это требуется только в том случае, если тип заготовки меняется). Время переналадки в среднем составляет ![]() ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 25 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование мастерской по ремонту обуви | ||||||||||||||||||||||||||
В мастерской по ремонту обуви работает один мастер и выполняет два вида работ: срочный ремонт и обычный ремонт. На срочный ремонт обувь поступает через интервалы времени, распределенные по экспоненциальному закону со средним значением 10 минут. Срочный ремонт занимает время в пределах от 5 до 15 минут. На крупный ремонт обувь поступает через интервалы времени, распределенные по экспоненциальному закону со средним значением 30 минут. Крупный ремонт занимает время в пределах от 23 до 48 минут. Срочный ремонт имеет более высокий приоритет, чем ремонт крупный. Мастер не может прерывать уже начатый ремонт. Промоделировать работу мастерской за 20 часов. Определить рациональное количество мастеров для обеспечения их загрузки в пределах 85…90%. | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 26 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование кафе | ||||||||||||||||||||||||||
В небольшом кафе работают 2 официантки, которые обслуживают 6 четырехместных столиков. Клиенты приходят в кафе через каждые ![]() ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 27 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование обрабатывающего цеха | ||||||||||||||||||||||||||
В цех каждые ![]()
После каждой операции детали отправляются на проверку качества (одно рабочее место, время контроля Промоделировать работу цеха за 480 часов. Определить рациональное количество фрезерных станков для обеспечения равномерной загрузки токарных и фрезерных станков (без перегрузки). | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 28 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование телефонной сети | ||||||||||||||||||||||||||
Телефонная сеть имеет 350 независимых линий связи. Звонки поступают каждые ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 29 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование заводских стоянок автомобилей | ||||||||||||||||||||||||||
Со сборочного конвейера автомобильного завода каждые 20 минут сходит готовый автомобиль. Каждый нечетный автомобиль перегоняется первый склад готовой продукции (количество стоянок на складе 150, время перегона 3…5 минут). Каждый четный автомобиль перегоняется на второй склад готовой продукции (количество стоянок на складе 250, время перегона 2…7 минут). Если склады заняты, автомобили перегоняются на открытую площадку (количество стоянок на площадке 600, время перегона 12…17 минут). На каждом из складов автомобили до продажи находятся ![]() | ||||||||||||||||||||||||||
Вариант № 30 | ||||||||||||||||||||||||||
Имитационное моделирование телевизионной мастерской | ||||||||||||||||||||||||||
В телевизионной мастерской работает один мастер для ремонта телевизоров и выполняет три вида ремонтов: крупный ремонт, срочный ремонт, профилактическое обслуживание. Исходные данные по ремонтам приведены в таблице:
Срочный ремонт имеет самый высокий приоритет, а крупный ремонт самый низкий. Мастер не может прерывать уже начатый ремонт. Промоделировать 400 часов работы мастера. Определить рациональное количество мас
Поиск по сайту©2015-2025 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2022-12-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных |
Поиск по сайту: Читайте также: Деталирование сборочного чертежа Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей? Собственные движения и пространственные скорости звезд |