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