7/26/2019 C3_OSAP

1/24

METODE I TEHNICI DEMODELARE I SIMULARE A

SISTEMELOR DE FABRICAIE

7/26/2019 C3_OSAP

2/24

NOIUNI FUNDAMENTALE PRIVIND SISTEMELE AVANSATE DE PRODUCIE

Noiuni generale e!"re !i!#e$

In limba greac to systema nseamn unansamblu de componente.

Ari!#o#el - ntregul este mai mult det suma

prilor

Teoria !i!#e$elor- teorie modern: conceptul desistem constituie elementul central al acesteiteorii.

7/26/2019 C3_OSAP

3/24

DEFINITIE: Sistemul %S& - mulimea componentelor,grupate dup reguli de organizare / aranjare i ntre caree!ist relaii "uncionale, de interdependen,"uncion#nd n scopul realizrii unui obiecti$ comun.

Teoria sistemelor % 'i(iune #rii$en!ional)*

&.'spect funcional - descrie sistemul ntr-o "ormcauzal, n sensul dependenelor dintre ieirile i

intrrile n sistem.SFF viziunea tehnologic

(. 'spect structural - componena sistemului irelaiile dintre elementele acestuia.

SFF proiectarea constructiv

). 'spect ierarhic - contureaz limitele sistemului,o"erind posibilitatea de compozare / decompozarea unui sistem ntr-un sistem mai mare sau n

subsisteme

7/26/2019 C3_OSAP

4/24

Cla!i+,area !i!#e$elor

A !n "unc#ie $e cantitatea schim%ului $e in"orma#ii-sistemele sunt:

. $eschise c#nd sc*imbul de in"ormaii este total idi$ersi+cat

. par#ial $eschise, c#nd sc*imbul este mic i puindi$ersi+cat

. &nchise, c#nd nu e!ist sc*imb de in"ormaii ntre i.

B. !n "unc#ie $e pre$icti%ilitatea comportamentului

sistemului:. $eterminist'. ne$eterminist (aleatoriu).

0onsiderm sistemul din +gura &.(, , a$#ndsc*imb de in"ormaii cu e!omediul - , n care Sk sunt

kk ie =1

2,1, == kSSk

7/26/2019 C3_OSAP

5/24

egaturile sistemului cu eome$iul

7/26/2019 C3_OSAP

6/24

Stu$iul unui sistem%cunoaterea n timp a e$oluiei i a trans"erului in"ormaiei.%cu ajutorul modelelor matematice.

Ela%orarea unui mo$el matematica2 elaborarea sc*emei bloc de reprezentare a sistemului (partea

gra*c)'

b2 de+nireapr#ii analitice:-) $ectorului de intrare 3e!citaia 2:

-) $ectorului de ieire:

-) "unciei de trans"er a , care se e!prim prin:

4 5 operator de trans"er

),...,...,,( 21 mp xxxxxx =

),...,...,,( 21 nq yyyyyy =

7/26/2019 C3_OSAP

7/24

S,/e$a 0lo, a !i!#e$ului

a Sistem $eschis

6ig. &.),a

% Sistem inchis cureactie

6ig. &.), b

x1x2xpxm

z1 z2 zr zs

y1y2yqy

n

p = 1,mq = 1,n

r = 1,s

7/26/2019 C3_OSAP

8/24

Pro0le$e generale "ri'in $oelarea- !i$ularea1i o"#i$i(area !i!#e$elor a'an!a#e e "rou,#ie

De+ni#ii* Moelul este o reprezentare simplicat sau abstractizat a

realitii.

Me#oa $oel)rii este un instrument de cunoa!tere !tiinici are ca obiect construirea unor reprezentri care s permit omai bun nelegere i o mai pro"und cunoatere tiini+c adi"eritelor domenii. sena metodei modelrii const n

nlocuirea procesului real studiat printr-un model mai accesibilstudiului.

A $oelaun sistem nseamn a-l nlocui cu ce$a care este maisimplu i /sau mai uor de studiat, dar ec*i$alent cu originalul

n toate aspectele importante.

Moelarea implic conceptualizarea problemei iabstractizarea ei ntr-o "orm matematic.

7/26/2019 C3_OSAP

9/24

Moel 2 ,erine e ,ali#a#e

+oeren#a

+orectitu$inea

+onsisten#a

E*cien#a

+ompletitu$inea

7/26/2019 C3_OSAP

10/24

Moelul 3 aspecte eseniale

aspectul funcional5 re7ect "uncionalitatea sistemului ca un ntreg,

descrie sistemul ntr-o "ormul cauzal, n sensul dependenelor dintrecomponentele sale. odelul trebuie s conin "unciile de trans"er alesistemului, dependenele ieirilor din sistem de intrrile n sistem.

aspectul structural - reprezentat n structura sistemului, e!prim

componena sistemului i relaiile dintre componentele sale.

aspectul comportamental- reprezent#nd strile di"erite prin care trecesistemul pe parcursul procesului contureaz limitele sistemului.

,o$elarea este reu-it dac re"ect aceast #iziune sistemictridimensional asupra sistemelor.

.ali$itatea mo$elului este dat de compararea rezultatelorteoretice$ obinute prin model$ cu rezultatele obser#aiei saue%perienei.

7/26/2019 C3_OSAP

11/24

TIPURI DE MODELE

odel

6izic 8ra+c atematic

tatic 1inamic tatic 1inamic tatic

9umeric 'nalitic 9umeric

1inamic

7/26/2019 C3_OSAP

12/24

Moel5 avanta/ele utilizrii

odelele sunt capabile s realizeze comprimarea timpului. 'nii

i operaiile sau acti$itile des"urate n cadrul unui sistem pot +simulate n minute i secunde pe computer.

odelul este mai u!or !i mai ieftin de realizat !i utilizat ncomparaie cu sistemul real. 1eci e!perimentarea este mai

uoar.

&ostul comiterii unei gre!eli sau a mai multora n e!perimentare,n special n cea de tip ncercare i eroare este mult mai micatunci c#nd e!perimentarea se realizeaz cu modelul.

odelul nu ia n seam detaliile nerele#ante despre sistem.

ediul contemporan implic o considerabil incertitu$ine.tilizarea modelrii permite unui manager s calculeze riscurilee#aluate n procesul de elaborare a deciziei.

7/26/2019 C3_OSAP

13/24

Moel5 avanta/ele utilizrii

odelul este u!or de analizat i pe baza acestuia se pot lua $ecizii

optime 6olosirea modelelor matematice "ace capabil identi+carearapid i analiza unui numr "oarte mare de soluii posibile.

&ostul analizei modelrii este mai redus dec#t dac un e!perimentsimilar ar + "ost condus ca un model real.

,o$elarea -i simularea permit n#area !i acomodarea personaluluiimplicat n conducerea$ supra#egherea$ ntreinerea !i funcionareasistemului$ reprezent#nd unica modalitate de testare i obser$are ntimp a comportrii acestuia nainte de punerea n e!ploatare a sa.1eci, modelele accentueaz i ntresc n$area i educaiamanagerial.

e asigur ast"el, reduceri importante n ceea ce pri#e!te in#estiiilecerute de sistemele comple%e 3este i cazul sistemelor 0ei%ile $e"a%rica#ie2, at#t n "aza iniial, c#t i pe termen lung, a timpului iresurselor umane necesare la plani+carea n condiiile creteriiproducti$itii muncii i atingerii n scurt timp a ni$elului de e+ciencerut.

7/26/2019 C3_OSAP

14/24

,o$elele utilizate &n $omeniulsistemelor 0ei%ile $e "a%rica#ie

7/26/2019 C3_OSAP

15/24

Moelul 3 cerin#e:

adec$area modelului

precizia de prelucrare a in"ormaiei,

stabilitatea rspunsului,tipul de rspuns,

optimalitatea rspunsului,

7e!ibilitatea n e!ploatare.

7/26/2019 C3_OSAP

16/24

odelarea 661 aspecte:

proiectarea te*nic i dimensionareasistemelor 7e!ibile de "abricaie

e$aluarea per"ormanelor sistemelor7e!ibile de "abricaie

luarea deciziei pri$indimplementarea i e!ploatarea lor ncondiii reale.

7/26/2019 C3_OSAP

17/24

Implementarea 66

+on*guratia optima - con+guraie care ssatis"ac at#t cerinele economice, c#t icerinele te*nice impuse sistemului.

'ceste cerine sunt asociate intrrilor3costuri deoperare i c*eltuieli cu capitalul2 i ie-irilor3cantitatea de producie2 unui 66

0on+guraia care satis"ace cel mai bine obiecti$eleintroducerii unui 66 trebuie cutat n mul#imeaalternativelor $e*nite -i evaluate

7/26/2019 C3_OSAP

18/24

Di$en!ionarea- ,on+gurarea 1i !i$ularea!i!#e$elor 4e5i0ile e 6a0ri,aie

Faze principale:

modelarea i analiza 7u!ului de

"abricaie sinteza conceptual a 66

proiectarea implementrii 66

simularea "uncional a 66.

7/26/2019 C3_OSAP

19/24

Moelele u#ili(a#e 7n e#a"a e ,on+gurare

'odele care e#alueaz o alternati# de S((dat 3mo$ele $e evaluare aper"orman#elor2:

- modele de alocare static

- modele analitice bazate pe teoria sistemelor deateptare

- modele de simulare .

'odele care genereaz noi alternati#e deconguraii3mo$ele $e optimizare2.

7/26/2019 C3_OSAP

20/24

2 ,o$elele $e alocare static

neglijeaz "enomenele de ateptarecare apar n 66

este identi+cat locul ngustn sistem,iar per"ormanele altor componentedin sistem rezult din per"ormanele

limitate ale acestuia.

7/26/2019 C3_OSAP

21/24

3 ,o$elele $e a-teptaree disting prin nivelul $e $etaliere care este "olosit "en#ru e!,rierea

,ara,#eri!#i,ilorcare aparin unui sistem 7e!ibil de "abricaie dat.

;a baza acestor modele st mo$elul clasic al re#elelor sistemelor $ea-teptare &nchise (mo$elul +4N)

- 'cest model ia n considerare i6eri#e i"o#e(e care permit s nu se

in seama de modul curent de "uncionare concret al unui 66 nmediul industrial.

- 't#ta timp c#t ipoteza c timpul $e prelucrare are o distribuiee!ponenial nu ridic probleme di+cile, cea pri$ind eisten#a unor

stocatoare cu capaciti limitate, implica probleme.

- 1i"erite alte teorii ale reelelor sistemelor de ateptare iau nconsiderare "actorii $e %locare -i lipsa $e alimentare.

- !ist i cercetri care in seama de e!istena unui sistem separat $eaprovizionare $e scule.

7/26/2019 C3_OSAP

22/24

5 ,o$elele $e simulare

prezint o descriere mai detaliat a alternati$ei de sisteme7e!ibile de "abricaie considerate, s mimeze i s redeaper"ormanele dinamice ale sistemului.

criteriul rele$ant de e$aluare 3timpul mediu de a!teptare a

pieselor n sistem$ distribuia de probabilitate a lungimiicozii2 este apoi dedus din aceste obser$aii dinamice.

cercetrile pri$ind simularea "uncionrii unui 66 se pote"ectua utiliz#nd limba)e de simulare, sau simulatoare pentru

S((.

- n timp ce limbajele de simulare permit utilizatorului s construiascun numr nelimitat de modele di"erite, simulatoarele pentru 66 suntprograme proiectate special pentru simularea "uncionrii sistemelor

7e!ibile de "abricaie.

7/26/2019 C3_OSAP

23/24

6 ,o$elele $e optimizare

determin con*gura#ia optim $e SFF nlimitele obiecti$elor rele$ante, aceasta rezult#nd

n urma parcurgerii unui numr +nit de pai decalcul.

se poate "ace distincie ntre modelele bazate pe:

- optimizarea matematic

- conceptele inteligenei articiale 3bazele decunotine i sistemele e%pert2.

7/26/2019 C3_OSAP

24/24

,o$elele $e tip inteligen# arti*cial3I'2

reprezint saltul calitati$ conceptual de la mecanismul tradiional la algoritmice prelucreaz cunotine pe baz de reguli i raionamente.

I' inter$ine n teoria mo$elrii proceselorn urmtoarele situaii:

- proiectarea de sisteme bazate pe controlul "uzz7 3062- realizarea de sisteme epert 32

- implementarea n re#ele neuronale 3?, &@AB: C pemsur ce cre!te comple%itatea unui sistem$ scade posibilitatea de aelabora relaii cantitati#e !i de a face armaii precise !i rele#ante asupra

comportrii sale* de la un anumit prag de comple%itate$ precizia !isemnicaia se e%clud reciproc