Взаимосвязи между последовательно соединенными элементами в линейной структуре

 

При большом количестве последовательно соединенных элементов в линейной структуре размеры РЦ и РС возрастают, что затрудняет описание системы как на функционально–структурном, так и на параметрическом уровнях. Возникает необходимость в выделении модульного элемента в РЦ с внутренними и внешними связями, описание которого было бы аналогичным описанию всех других элементов.

 

Рис. 6.5. РС с параллельной и синхронная работа станков

 

Ротационная сеть

 

 

Рис. 6.6. Ротационная сеть станочного комплекса с параллельной

работой и смещением времени начала работы

 

 

Рис. 6.7. Ротационная сеть станочного комплекса с параллельно–последовательной структурой

 

 

Выбор такого модуля позволяет значительно упростить алгоритм и программу функционирования объекта, поскольку движение от элемента к элементу в системе сводится к рассмотрению характеристик одного и того же модуля с различными исходными данными и его взаимосвязей с другими модулями. Если выбор типового модуля затруднен из–за различий в выполняемых функциях, следует выбирать модуль–представитель, обладающий свойствами любого входящего в систему элемента.

На РС, показанной на рис. 6.3, типовой модуль выбран таким образом, чтобы определить связи с соседними элементами в одной РЦ и в смежных РЦ. Этот модуль (рис. 6.9) отражает цикл обработки детали З_i+1 на станке С_j, ограниченный вертикальными линиями–переходами. Связи между циклами в РЦ2 находятся по элементам––условиям, сопряженным с переходом 1 (учитываются кружки с обозначениями, которые касаются линии 1).

 

Рис. 6.8. Выбор типового модуля в линии с

последовательно связанными агрегатами

 

Аналогично определяются связи цикла данной цепи с циклами смежных цепей РЦ1 и РЦ3. Учитываются кружки с обозначениями, которые касаются продолжения линии 1 и образуют повторяющуюся последовательность.

На рис. 6.9 дана расшифровка связей типового элемента на фрагменте линии с тремя станками С_j–1, С_j, C_j+1. Чтобы заготовка З_i+1 поступила для обработки на станок С_j, необходимо закончить обработку и выдать заготовку З_i на станок С_j.

 

 

Рис. 6.9. Фрагмент типового модуля в РС

 

Кроме этого, нужно выдержать и второе условие: заготовка З_i+1 может попасть на станок С_j только тогда, когда она будет обработана на станке С_j–1 и передана на станок С_j. На функционально–структурной схеме (рис. 6.8) совмещены во времени начало и окончание обработки заготовок на станках.

Однако на параметрическом уровне возможно несовпадение этих процессов во времени. Здесь несовпадение зависит прежде все го от времени цикла обработки заготовки на каждом станке. Если при расчетах учитывается и время транспортирования от станка к станку, то от этого времени зависит смещение начала и окончания работы станков.

В схеме на рис. 6.5 отражена упрощенная ситуация, когда окончание обработки предыдущей заготовки на рассматриваемом станке и выдача ее на последующий станок происходит одновременно с началом обработки следующей заготовки на данном станке. Поэтому стрелки возвращают станок С_j после окончания выполнения операций над заготовкой З_i в состояние готовности к выполнению следующих операций над заготовкой З_i+1 в одно и то же время. В реальных ситуациях возможны задержки начала обработки следующей детали. Чтобы их учесть, необходимо, как показано выше, определить не только время окончания обработки заготовки на данном станке, но и время выдачи ее на последующий станок. Если предыдущий станок ожидает окончания работы последующего станка, между ними возможна установка накопителя, который компенсирует потери времени станков при поочередном выходе из строя. Возможно появление дополнительных условий перед каждым новым переходом, например, выход из строя станка, вызов наладчика. Эти условия затем отражаются в функционально–структурной схеме и в алгоритме функционирования объекта. На рис. 6.10 представлен алгоритм работы функционального модуля в РС. Оценка времени начала и окончания работы станка дана с учетом надежности оборудования и наличия накопителей между станками.

На функционально–структурном уровне нельзя количественно оценить смещение во времени начала и окончания отдельных операций. Поэтому нельзя предугадать последовательность подключения к выполнению операций очередного устройства из группы параллельно работающих или появления одного из нескольких наладчиков, обслуживающих данную группу оборудования. Следует произвольным образом представить последовательность подключения в работу параллельно работающих устройств либо обозначить на схеме возможные альтернативы действий, а на параметрическом уровне уточнить реальную картину. РС допускает описание обоих вариантов.

В более сложных случаях целесообразно вводить в РС дополнительные блоки, которые в дальнейшем будут расшифрованы как отдельные подблоки, построить иерархическую структуру, состоящую из подмножеств РС нижних уровней, которые входят в РС более высоких уровней, и формализовать происходящие процессы в системах различной сложности, сохранив одну и ту же методологическую основу.

В процессе разработки моделей функционирования станочных групп, производственных участков и т.д. приходится изменять содержание модуля и связи между ними с варьированием выполняемых ими функций. Однако основные связи при последовательном, параллельном или смешанном вариантах остаются, и это во многом облегчает процесс построения сложных моделей.

При рассмотрении сложных систем иногда требуется предварительный анализ модулей в целях их типизации. В этом случае надо определить модуль–представитель, в котором в формализованном виде были бы отражены свойства всех других модулей. Использование модульного принципа описания работы системы не только на функционально–структурном, но и на параметрическом (алгоритмическом) и программном уровнях существенно упрощает решение задачи. При необходимости можно составить каталог типовых модулей для ввода в закодированном виде в ЭВМ признаков этих модулей и исходных данных системы, что позволяет также быстро переходить к разным постановкам задач.