Технологія проектування алгоритмів управління виробничими процесами ГВС

Алгоритм управління (АУ) – це послідовність цілеспрямованих дій, пов‘язаних із забезпеченням виконання операцій виробничого процесу (ВП) у ГВС. АУ може бути поданий як набір операторів процесу управління, що відповідають операціям ВП, який визначає порядок їх виконання. В результаті модель ВП може слугувати вихідними даними для проектування АУ ГВС.

Отже, розробка системи управління ГВС передбачає послідовне здійснення наступних етапів проектування:

– формалізація матеріально-інформаційних процесів ГВС як об’єкту управління (ОУ);

– аналіз властивостей функціонування ОУ за його моделлю;

– синтез моделей алгоритмів управління;

– проектування структури системи управління.

Про перший та другий етап проектування частково йшла мова у розділі 3, коли процес функціонування виробничої системи представлявся у формі сіткової моделі, в якій відтворюється ієрархія підпроцесів функціонування складових елементів ГВС.

Розглянемо сіткову інтерпретацію ієрархії підпроцесів функціонування складових елементів ГВС. Багатономенклатурне виробництво відноситься до класу складних систем з множиною різних динамічних об’єктів – матеріальних потоків, устаткування. Найчастіше ці об’єкти мають додаткові атрибути, які дозволяють розрізняти їх і використовувати ці розбіжності для управління функціонуванням системи.

В залежності від необхідного за специфікацією предметної области ГВС рівня детальності подання, ієрархія в складних виробничих процесах задається структурою, яка складається з множини більш простих підпроцесів, функції яких розкриваються операціями над динамічними об‘єктами ГВС. Інакше кажучи, ВП складається з n ієрархічних рівнів, де деякі чи всі операції підпроцесу і -го рівня (2 £ i £ n)самі є процесами, які складаються з операцій, віднесених до (i – 1)-го рівня. Старший рівень відповідає тільки одному підпроцесу.

Як модель ВП, яка ефективно відображає встановлену ієрархію підпроцесів і адекватно представляє операції перетворення матеріальних потоків в ГВС, застосовується ІКСП з наступною інтерпретацією елементів: позиціям поставлені у відповідність операції моделюємого процесу і надані їм ресурси технологічної підсистеми (устаткування); переходам – події зміни операцій; маркерам – одиниці матеріальних потоків і стани ресурсів. З огляду на обрану форму інтерпретації, позиції-дублери набувають наступного сенсу: кожній такій позиції відповідає макрооперація, яка сама є підпроцесом більш низького рівня складності представлення, опис якого задається заміщаючим сітковим блоком.

Будемо вважати, що ІКСП N^* адекватна виробничому процесу, якщо між її елементами і атрибутами специфікації виробничого процесу SP встановлена взаємооднозначна відповідність.

Визначення 4.1. Сітковою моделлю виробничого процесу будемо називати таку ІКСП , для якої виконуються наступні умови:

,

;

; ;

де – ієрархія складових виробничого процесу (підпроцесів);

– множина операцій i- го підпроцесу;

– множина складових підпроцесів i- го підпроцесу;

– множина ресурсів операцій i- го підпроцесу;

– множина подій у зміні станів i- го підпроцесу;

– множина елементів матеріального потоку;

– множина функціональних станів ресурсів;

; ;

;

;

– параметри часу виконання операцій виробничого процесу;

e (m) – ємність ресурсу m;

t (o_i) – час виконання операції.

Тоді виробничий процес функціонування ГВС можна представити як сукупність взаємозалежних процесів обслуговування ГВМ, кожний з яких включає різні підпроцеси підготовки ГВМ до обслуговування заявок-виробів (підготовка до налагодження, налагодження, доставка об’єктів складання), самообслуговування заявок, що надходять, на виконання виробничих операції і доставку результатів на АС.

Таким чином, процедура формування сіткового подання виробничого процесу полягає у виконанні наступних дій:

– формування описів матеріальних потоків і станів виробничих засобів;

– визначення схем руху засобів виробництва за обробними ресурсами і виділення типових операцій і підпроцесів;

– декомпозиція досліджуваного процесу;

– структуризація повного опису з сіткових подань підпроцесів;

– параметризація моделі відповідно до існуючих технологій виготовлення і припустимих схем руху матеріальних потоків.