Главная | Контактная информация | Справочник
СОДЕРЖАНИЕ
Часть четвертая
Опубликовано: 30.12.2011 Последняя правка:04.02.2012

Исследования, связанные с изменением верхнего уровня ограничения запасов разделительной системы



НазадСодержаниеДальше

Для того чтобы управляемая система функционировала в оптимальном режиме, оптимально должны функционировать как система преобразования продуктов так и разделительная системы управления запасами.

Какие рычаги управления у нас есть для того чтобы оптимизировать работу подсистемы управления запасами? Рычаги известные. Это изменение нижнего и верхнего уровней запасов. То есть, управление, по отношению к технологическому процессу буферизации, это установка нижнего и верхнего уровня регистрации текущего уровня запасов.

Концептуально все остальное должно быть понятным. Устанавливаем уровни регистрации, оцениваем технологические операции с разными уровнями (управлениями) по критерию эффективности и из множества вариантов выбираем наилучший, т.е. оптимальный. Но это только концептуально все просто.

Когда мы исследовали технологический процесс преобразования с порционной подачей специального продукта, трудностей с определением операции не возникало. Заканчивается одна операция, начинается следующая. Вначале на вход поступают специальный и энергетический продукты, затем формируется результативный продукт.

В разделительных системах все сложнее. Идет одна операция, еще не закончилась, начинается следующая. На вход еще продолжают поступать партии специального продукта, а уже идет отбор партий результативного продукта. Заменим структуру потребления специальных продуктов системы sSepA1 простым механизмом mGspA, что значительно упростит УС, ее настройку и восприятие временных диаграмм работы объектов, поскольку в этом случае спрос (вид сигналов регистрации потребления) будет носить стационарный характер. Кроме того разделительную систему соберем из технологической подсистемы и подсистемы управления (рис.1). Готовое решение можно скачать здесь.

Структура управляемой системы для исследования и доработки разделительной системы sSepA
Рис.1 Структура управляемой системы для исследования и доработки разделительной системы sSepA

Первая задача, которая перед нами стоит – выделить среди сигналов регистрации процесса буферизации, отдельную технологическую операцию. Давайте скачаем и запустим систему и посмотрим на реальную картину (рис.2).

Пополнение запасов разделительной системы
Рис.2 Пополнение запасов разделительной системы

В секцию RT разделительной системы у нас поступают специальные продукты. Обычно, по отношению к разделительной системе используют термин – «партия продукции». Вначале, через равные промежутки времени, поступает три партии продукции, затем начинает поступать по две партии. Партия продукции поступает от системы преобразования за один интервал времени. Это сделано намеренно, чтобы упростить анализ.

В секцию PA разделительной системы после паузы, вызванной отсутствием запасов в механизме буферизации, поступают партии результативных продуктов (рис.3).

Изменение запасов механизма буферизации
Рис.3 Потребление продуктов разделительной системы


Чтобы видеть комплексную картину процесса, выведем также текущий уровень запасов, одновременно с сигналами задания ограничения верхнего и нижнего уровней. (рис.4).

Текущий уровень запасов разделительной системы и уровни ограничения
Рис.4 Текущий уровень запасов разделительной системы и уровни ограничения

Давайте выделим вторую технологическую операцию из данных сигналов регистрации технологического процесса. Для того чтобы облегчить задачу, была доработана программа рассмотренная нами ранее. Кому удобнее работать с табличными данными, можно отслеживать ход процесса по результатам листа «Данные» (рис.5).

Формирование и идентификация операции с использованием специальной программы
Рис.5 Формирование и идентификация операции с использованием специальной программы

В процессе формирования регистрационной модели программа проставляет номера операций и переносит данные на лист «Данные». Все что нужно, это ввести дополнительную информацию вверху этого листа, касающуюся стоимостных оценок продуктов, номер операции, которую вы хотите выделить и нажать кнопку «Операция».

На листе «Результат» вы увидите значения показателей выбранной операции: прибыль, рентабельность, время операции, момент логического завершения операции, ресурсоемкость операции и эффективность.

Признаком начала операции является поступление сигнала управления (рис.6). Но этих сигналов много. Какой из них является сигналом начала второй операции?

Графическое изображение выделения операции
Рис.6 Графическое изображение выделения операции

Человеческий интеллект легко справляется с этой задачей. Но нам нужны формальные признаки, для того чтобы процесс выделения и идентификации стал технологией. Таким признаком является достижение текущим уровнем запасов (CL) верхнего уровня (HL). Первый сигнал секции URT, который приходит после достижения текущим уровнем запасов верхнего уровня (момент t14), как раз и инициализирует начало второй операции. Процесс формирования управления не является энергозатратным, поэтому моментом начала второй операции можно считать момент t16.

В это момент времени текущий уровень запасов составляет 0.75 ед. Это входная условно переданная партия продукции. В этот же момент времени приходит первая партия пополнения запасов в размере 1 ед. Также в этот момент времени происходит выдача результативного продукта объемом 0.25 ед. Вторая партия пополнения приходит в момент t18, а отбор результативного продукта происходит до момента t24. В момент t24 текущий уровень запасов передается следующей операции. Это условно переданная выходная партия [1].

Для выделения и идентификации операций разделительной системы в среде EFFLY, разработан специальный механизм mFossA (рис.7).

Управляемая система с инфраструктурой обеспечивающей выделение и идентификацию операции
Рис.7 Управляемая система с инфраструктурой обеспечивающей
выделение и идентификацию операции

Давайте запустим систему и посмотрим на результат ее работы. Характерные особенности вы увидите на листах sBufA_R (рис.8) и mBaseA_R.

Изменение запасов в процессе изменения верхнего уровня их ограничения
Рис.8 Изменение запасов в процессе изменения верхнего уровня их ограничения

В процессе функционирования управляемой системы сканер в конце технологической операции изменяет значение верхнего уровня ограничения запасов на 0.5 ед. Не всегда прирост запасов сразу превышает новый уровень, поэтому операции 2-3 и 6-7 одинаковые, что вызывает появление ступенек на графике изменения эффективности (рис.9).

Изменение эффективности операции при увеличении уровня запасов с шагом 0.5 ед.
Рис.9 Изменение эффективности операции при увеличении уровня запасов с шагом 0.5 ед.
без потерь пуска системы преобразования

То, что первая операция менее эффективная, чем вторая – понятно. Инициализация процесса требует подачи трех входных партий продуктов. Это затраты пуска. Но эти затраты есть только у первой операции разделительной системы. Повышение верхнего уровня ограничения запасов только ухудшает эффективность процесса. Это понятно, объем связанных ресурсов от операции к операции возрастает.

Вопрос: «Зачем оптимизировать верхнюю границу ограничения запасов, если максимальная эффективность соответствует минимальному ее значению?».

Все не так просто. Каждый запуск системы преобразования сопровождается особыми потерями. Эти потери пуска системы. Но не разделительной системы, а предшествующей системы преобразования.

Причем здесь система преобразования? Именно разделительная система управляет частотой пуска системы преобразования. Если верхний уровень ограничения запасов очень высокий, система преобразования будет осуществлять "холодный запуск" редко, если низкий - часто.

Каждый запуск холодного автомобиля равносилен десяткам километров пробега, прежде чем духовку можно использовать для выпечки, ее необходимо предварительно прогреть, прежде чем первый раз собрать конструкцию, нужно потратить время на изучение документации и т.д.

Система преобразования sTransB1 тоже требует дополнительных затрат для первого запуска. Что считать первым запуском? Первым запуском для системы sTransB1 считается запуск, когда температура емкости остыла до уровня достаточно близкого к температуре окружающей среды. При таком пуске в ее секции РР формируется импульсный сигнал единичного уровня. Это удобно, поскольку позволяет ставить эксперименты.

Задавая в секции RPS механизма mFossA1 стоимостную оценку потерь пуска, можно задавать пусковые потери системы sTransB1. Проведем такие исследования (рис.10-11).

Рис.10 Изменение эффективности операции при увеличении уровня запасов с шагом 0.5 ед.
и потерями пуска в системе преобразования на уровне 2 ед.

Рис.11 Изменение эффективности операции при увеличении уровня запасов с шагом 0.5 ед.
и потерями пуска в системе преобразования на уровне 4 ед.

Как видим, при увеличении потерь экстремум функции эффективности смещается вправо. Почему происходит повышение эффективности при увеличении пусковых потерь?

Каждый запуск системы преобразования после относительно большого перерыва приводит к дополнительным затратам пуска. Об этом мы уже говорили. Эти затраты пуска ложатся накладными расходами на общую входную партию продукции. Чем меньше верхний уровень ограничения запасов, тем большая пусковая нагрузка ложится на единицу специального продукта. Поэкспериментируйте с программой «Формирование и идентификация операции» изменяя верхний уровень ограничения запасов на листе «Исходные данные» и стоимостную оценку потерь пуска на листе «Данные».

Но, наступает момент, когда потери связанные с пуском системы преобразования, уравновешиваются потерями, связывания большого количества запасов.

Напоследок, посмотрите на диаграмму изменения эффективности, при шаге изменения верхнего ограничения запасов – 0.8 ед. (рис.12)

Рис.12 Изменение эффективности операции при увеличении уровня запасов с шагом 0.8 ед.
и потерями пуска в системе преобразования на уровне 4 ед.

Как видите, ступеньки исчезли.

Источник:

1. Луценко И.А. Развитие понятийной базы общей теории управления [Текст] / И.А. Луценко // Восточно-европейский журнал передовых технологий. – 2005. – 6/2(18). – С. 42-47.

НазадСодержаниеДальше

Главная | Контактная информация | Справочник