РАЗДЕЛ 2
ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ
ОТПРАВЛЕНИЙ
Обоснование последовательности проектирования технологических систем обработки
отправлений
Системный анализ объекта исследования, методов и средств проектирования
информационных и технологических процессов, типовой последовательности
проектных процедур [49], а также результатов исследований [3, 50], позволяют
предложить следующую последовательность процедур проектирования технологических
систем обработки отправлений, структурная схема которой представлена на рис.
2.1. Как и в типовой последовательности проектных процедур [49, 77] она
включает этапы структурного и параметрического синтеза, однако содержание этих
процедур соответствует специфике проектирования технологических систем
обработки отправлений. Предлагаемая последовательность проектных процедур
включает следующие этапы [69]:
Обследование объекта проектирования. В результате обследования определяются
основные характеристики существующей технологической системы, а также пути ее
совершенствования. При этом производится анализ перспективных технологий,
определяются множества технологических и технических средств их реализации,
определяются основные элементы технологий, их визуальное представление,
разрабатывается модель каждого из элементов. Учитывая то, что технологические
системы обработки отправлений представляются в виде двух взаимосвязанных слоев,
информационного и технологического , вышеперечисленные шаги должны быть
произведены для каждого из них. Должны быть определены:
множество технологических схем обработки информационного потока и материального
потока ;
для каждой технологической схемы соответствующее множество элементов технологий
, (,);
для каждого элемента технологий соответствующая модель , (,).
Рис. 2.1. Структурная схема процесса автоматизированного проектирования
технологических систем обработки отправлений
Определяются технологические цепочки выполнения операций для каждого из видов
элементов входящего материального потока (). Определяется граф технологической
цепочки для обработки -го вида элементов материального потока , аналогичным
образом для информационной технологии . Учитываются взаимосвязи между графами и
в виде графа взаимосвязи ;
Выбор вида технологических схем обработки материального потока и обработки
информации, а также средств реализации этих технологий. При выборе вида
технологий производится анализ современных средств их реализации, а также
новейшие достижения в технологиях обработки материального потока и его
информационного обеспечения;
Построение структуры технологического объекта на основе выбранных схем
технологий. Структурная схема технологического процесса и его информационного
обеспечения строится с использованием множеств , и графов технологической
цепочки обработки соответствующих видов элементов : , . Учитывается взаимосвязь
между информационным и технологическим слоями системы путем использования графа
взаимосвязи , где - совокупность элементов технологического и информационного
слоев, - дуги взаимосвязи между слоями.
Структурная оптимизация технологий. Структурная оптимизация предполагает
решение для заданных схем задач по оптимизации структур технологических и
информационных процессов в системе, т.е. выбор необходимого количества
элементов системы, их видов, топологии размещения, графов технологических
цепочек обработки материального и информационного потоков. При этом может быть
представлено несколько вариантов структур.
Проверка полученных проектных решений с использованием имитационной модели.
Полученные варианты структур проверяются на работоспособность с использованием
имитационного моделирования на различных вариантах нагрузки. Использование
идеографического подхода, результатов выполнения этапа обследования позволяет
проектировщику производить параметрический синтез, менять структуры технологий
обработки, перестраивать их и, при необходимости, вводить новые элементы в
технологические схемы.
Целесообразным в данной последовательности является совместное использование
оптимизационных и имитационных методов [51, 74, 81, 83]. При этом возможны
следующие оптимизационно-имитационные схемы проектирования структуры технологии
обработки материального потока :
использование имитационной модели как объекта исследования;
использование имитационной модели как элемента оптимизационной процедуры.
В первом случае производится подготовка необходимых исходных данных, которые
соответствуют постановке задачи, и производится имитация. Полученные результаты
анализируются и на основе произведенного анализа делаются выводы относительно
выбранного варианта структур (рис. 2.2). Очевидно, что при такой схеме
использования имитационной модели (ИМ) проектировщик должен выполнять анализ
статистических данных по результатам работы модели, принимать решения по
результатам анализа и выполнять необходимые изменения входных данных ИМ,
вносить соответствующие изменения в структуру технологического процесса или
изменять характеристики используемого оборудования.
При второй схеме ИМ является элементом оптимизационного процесса, построенного
на основе используемого оптимизационного метода. При этом возможны следующие
два подхода использования ИМ:
Рис. 2.2. Схема использования ИМ для анализа структуры
технологического процесса
имитационно-аналитический, когда модель используется для получения
соответствующей точки в функциональном пространстве, в котором выполняется
поиск экстремума. Процедура решения задач в этом случае аналогична
рассмотренной выше процедуре, но изменение исходных данных, структ
- Киев+380960830922