Разработка системы планирования производственного процесса на основе математической модели
В данной работе рассматривается разработка программной имитационной модели дискретнособытийных производственных процессов. В ходе работы выведены аналитические выражения для моделирования отдельных установок в производственном комплексе и описаны правила их взаимодействия. На основе выражений и правил реализована программная модель в виде подключаемой библиотеки на языке С++. Для работы с моделью были разработаны приложения для управления данными и для взаимодействия с пользователем.
Введение ………………………………………………………………………………………………….. 14
1 Обзор литературы …………………………………………………………………………………. 17
1.1 Методы решения математических моделей ………………………………………. 18
1.2 Имитационное моделирование …………………………………………………………. 20
2 Описание разработки …………………………………………………………………………….. 22
2.1 Модель производственных процессов ………………………………………………. 23
2.1.1 Типы обработки изделий…………………………………………………………….. 24
2.1.2 Математическое моделирование типов обработки ………………………. 24
2.1.3 Алгоритмизация моделирования…………………………………………………. 26
2.1.3.1 Алгоритм моделирования ……………………………………………………… 26
2.1.3.2 Программная структура ………………………………………………………… 29
2.1.3.3 Реализация типов обработки изделий ……………………………………. 33
2.2 Слой доступа к данным ……………………………………………………………………. 36
2.2.1 Структура БД ……………………………………………………………………………… 38
2.3 Клиент-серверный модуль ……………………………………………………………….. 43
2.3.1 Архитектура приложения …………………………………………………………… 44
2.3.2 Структура веб-форм …………………………………………………………………… 46
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 49
3.1 Оценка коммерческого и инновационного потенциала НТИ …………….. 49
3.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………… 49
3.1.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………. 50
3.1.3 SWOT анализ ……………………………………………………………………………… 51
3.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации ……………………….. 54
3.2 Инициация проекта ………………………………………………………………………….. 56
3.2.1 Цели и результат проекта ……………………………………………………………. 56
3.2.2 Организационная структура проекта …………………………………………… 57
3.2.3 Ограничения и допущения ………………………………………………………….. 58
3.3 Планирование управления НТИ ……………………………………………………….. 59
3.3.1 Иерархическая структура работ ………………………………………………….. 59
3.3.2 Контрольные события проекта ……………………………………………………. 60
3.3.3 План проекта ……………………………………………………………………………… 60
3.3.4 Бюджет НТИ ………………………………………………………………………………. 63
3.3.5 Риски проекта …………………………………………………………………………….. 67
3.4 Определение ресурсной, финансовой, экономической эффективности 68
Вывод……………………………………………………………………………………………………. 70
4 Социальная ответственность………………………………………………………………….. 71
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 71
4.1.1 Особенности законодательного регулирования проектных решений
…………………………………………………………………………………………………………… 71
4.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны …… 72
4.1.2.1 Эргономические требования к рабочему месту ……………………… 72
4.2 Производственная безопасность ………………………………………………………. 72
4.2.1 Недостаточная освещённость рабочей зоны; отсутствие или
недостаток естественного света; …………………………………………………………. 73
4.2.2 Повышенный уровень шума ……………………………………………………….. 74
4.2.3 Повышенный уровень электромагнитных излучений ………………….. 75
4.2.4 Повышенная напряжённость электрического поля; …………………….. 76
4.2.5 Повышенная или пониженная влажность воздуха;………………………. 76
4.2.6 Статические перегрузки; …………………………………………………………….. 76
4.2.6.1 Умственные перегрузки, перегрузки анализаторов ………………… 76
4.2.7 Электробезопасность ………………………………………………………………….. 78
4.2.8 Статическое электричество…………………………………………………………. 79
4.3 Экологическая безопасность…………………………………………………………….. 79
4.3.1 Воздействие на литосферу ………………………………………………………….. 79
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………. 80
4.4.1 Пожарная безопасность ………………………………………………………………. 80
Вывод: ………………………………………………………………………………………………….. 81
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 82
Список источников ………………………………………………………………………………….. 83
Список публикаций ………………………………………………………………………………….. 85
Приложение А (справочное) Раздел ВКР на английском языке …………………. 86
Приложение Б (дополнительное) Листинг кода реализации функции
push_ev класса Group_processing ………………………………………………………………. 94
Приложение В (дополнительное) Листинг кода реализации функции
push_ev класса Stack_processing ……………………………………………………………….. 95
Приложение Г (дополнительное) Листинг кода реализации функции
do_step класса Environement ……………………………………………………………………… 96
Приложение Д (дополнительное) Блок-схема функции do_step класса
Environement ……………………………………………………………………………………………. 97
Приложение Е (дополнительное)Листинг кода моделей данных в
DataModels ………………………………………………………………………………………………. 98
Приложение Ж (дополнительное) Листинг кода контекста БД в Context …… 99
В управлении предприятием необходимо принимать управленческие
решения различного характера. Зачастую их долгосрочный эффект и методы
его предсказания не очевидны. Для обоснованного принятия решений
используется инструменты и методы исследования процессов и
прогнозирования
• оценка рисков;
• методы статистического анализа;
• моделирование процессов.
Моделирование является одним из наиболее перспективных методов,
обладающим рядом преимуществ. Позволяет исследовать системы и процессы
без влияния на них. Позволяет использовать модульный подход в
исследовании, т.е. вычленять части систем и исследовать их по отдельности
или наоборот исследовать взаимодействие нескольких систем. Возможность
получить дополнительные данные об объекте в ходе исследования его модели
[1].
Наиболее применимым методом моделирования в исследовании
промышленных производств является математическое моделирование. Оно
хорошо поддаётся программированию и вычислению в ЭВМ, что позволяет
автоматизировать этот процесс и создавать системы поддержки принятия
решений (СППР).
СППР помогают ответственным сотрудникам провести анализ
заданной ситуации, рассчитать и проанализировать последствия принятия
решения. Важно понимать, что СППР не управляет объектом и никак на него
не влияет.
В СППР применяется множество технологий и методов, как по
отдельности, так и совокупно:
− базы знаний и алгоритмы поиска;
− интеллектуальный анализ данных;
− генетические алгоритмы;
− нейронные сети;
− имитационное моделирование.
Существует два вида СППР. Пассивная предлагает эксперту набор
информации, который помогает принять решение, но не может выдвинуть
собственного решения. Активная может на основе данных выдвинуть
собственное решение, некоторые системы поддерживают возможность
последующей корректировки решения экспертом и проверки
В ходе работы была создана система моделирования дискретно
событийных производственных процессов. Данная работа является
продолжением работы «Разработка и реализация алгоритма планирования
производственного процесса» [10] и открывает перспективу объединения
результатов этих работ для создания комплексной системы планирования
производственных процессов.
В ходе работы исследованы меды моделирования производственных
процессов. Для реализации работы был выбран метод имитационного
моделирования.
На основе теоретической информации были разработаны математические
модели различных типов обработки изделий и метод моделирования «поток
событий». Для реализации модели спроектирована иерархическая структура
классов и их функции. Модель закодирована на языке C++ и скомпилирована в
виде подключаемой библиотеки.
Для работы с моделью разработаны модули окружения:
Модуль доступа к данным, обеспечивающий обмен данными между базой
данных и приложением, использована БД PostgreSQL и модуль библиотеки .Net
Entity Framework.
Web приложение, инкапсулирующее другие модули и являющееся
интерфейсом для работы пользователя. При разработке модуля использован
паттерн MVC.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.2 (13 отзывов)
4.8 (13 отзывов)
4.9 (66 отзывов)
0 (13 отзывов)
5 (20 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
4.8 (105 отзывов)
4.2 (25 отзывов)
5 (428 отзывов)
