生產(chǎn)系統(tǒng)中計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用

《生產(chǎn)系統(tǒng)中計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、生產(chǎn)系統(tǒng)中計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用　　1概述　　　　計算機仿真是利用數(shù)值方法，根據(jù)系統(tǒng)的實際運行規(guī)律進行約束，然后在計算機上描述出其運行狀態(tài)的一種重要方法。近年來，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，實際模擬技術(shù)的范圍不斷擴大，如飛機設(shè)計、在線自動流量的分析等，都屬于仿真應(yīng)用領(lǐng)域。在本文中，從仿真的基本理論入手，對模型構(gòu)建、數(shù)值計算等方面進行闡述，最后以特定實例證明仿真技術(shù)在工程實踐中的價值?！　?計算機仿真技術(shù)的基本理論概述　　　　計算機仿真是利用計算機技術(shù)對物理模型各種狀態(tài)進行描述的一種高端科學(xué)，它是各個學(xué)科以及領(lǐng)域的知識經(jīng)驗積累?！?】　　由圖1可知，計算機仿真流程主

2、要有三個步驟：模型構(gòu)建、約束條件設(shè)置和數(shù)值計算，本文將分別對這三個步驟進行簡述?！　?.1模型構(gòu)建作為計算機仿真的對象，理論模型是否能夠精確描述實際狀態(tài)，具有舉足輕重的作用，這一步主要通過計算機繪圖軟件對系統(tǒng)進行三維繪圖來實現(xiàn)。在實踐中，仿真的精度更加精確，因此，在模型構(gòu)建這個步驟中，必須將系統(tǒng)的尺寸、條件等設(shè)置保持和現(xiàn)實情況一致或接近?！　?.2約束條件設(shè)置模型的約束條件，即模型在計算時所處于的狀態(tài)，這是數(shù)值計算結(jié)果準確與否的關(guān)鍵。例如：對一個流場模型進行計算時，在一個瞬間，輸入速度、進口質(zhì)量和出口壓力以及在固體邊界等具體處于何種狀況，都需要進行準確的設(shè)置，

3、精確地計算出當前狀態(tài)的仿真結(jié)果?！　?.3數(shù)值計算數(shù)值計算是在大多數(shù)的數(shù)字仿真過程中的最后一步，數(shù)值計算主要是零方程模型，具有兩個方程的標準模型等，構(gòu)建離散模型，模擬仿真進行迭代計算，它包括差分法、有限元法等方式?！　?生產(chǎn)系統(tǒng)中計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用　　　　3.1主要功能　　　　生產(chǎn)系統(tǒng)計算機仿真，可以進行建模和實驗分析，能夠整合資源、產(chǎn)品路線、庫存管理等信息，動態(tài)地生成系統(tǒng)活動的進程，充分體現(xiàn)了生產(chǎn)過程和系統(tǒng)的優(yōu)越性，軟件驗證和操作提供了用于管理的便捷方案，近年來，運用廣泛的依然是在廣大中國市場的制造業(yè)，具體使用情況如下：（1）比較明顯的是在生產(chǎn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

4、再造方案方面，為可行性驗證做出了突出貢獻；（2）先在制造單元分析方面提供了基礎(chǔ)制造單元程序的有效數(shù)據(jù)和依據(jù)，對物理仿真模型、設(shè)備、數(shù)量等提供了有效驗證，保證了物理系統(tǒng)在運行中的合理可行性，還可以對資源進行檢查配置，并整合資源進行核算設(shè)立和運作，同時估算系統(tǒng)容量和生產(chǎn)周期，對預(yù)防設(shè)備故障、生產(chǎn)系統(tǒng)的影響做了有效保障；（3）在生產(chǎn)系統(tǒng)仿真模型建立后，生產(chǎn)管理人員可以在生產(chǎn)系統(tǒng)上調(diào)整策略，預(yù)先掌握決策，對結(jié)果進行決策和科學(xué)管理完成?！　?.2仿真分析的一般步驟　　　　計算機仿真分析的一般方法，大致可分為三個主要步驟：第一步是通過相關(guān)的系統(tǒng)概念和操作的要求，對系統(tǒng)變量

5、中存在的主要問題，例如運行規(guī)則、系統(tǒng)變量、系統(tǒng)元件關(guān)聯(lián)關(guān)系等進行論證；第二步是收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，并初始化仿真模型，然后根據(jù)數(shù)據(jù)輸入運行，最后收集輸出的數(shù)據(jù)報表作為結(jié)果統(tǒng)計好；第三步是對仿真分析的決策內(nèi)容，并對生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計水平進行有效提高。　　4計算機仿真實例　　　　4.1仿真工具　　　　目前，在生產(chǎn)系統(tǒng)的計算機仿真工具的應(yīng)用中大致分為三類：第一類如C/C++、FORTRUN,是通用的計算機語言；第二類如SLMAN、GASP-II等，是通用的仿真程序語言；第三類則是計算機仿真軟件?！　∏皟煞N工具對設(shè)計人員的編程能力要求較高，但是在建模的同時編程周期長、易出錯的缺

6、點展露無遺。第三種工具是最容易學(xué)習(xí)和掌握的，而所需的數(shù)據(jù)都在交互式圖形界面里完成，不像前兩種工具費時、復(fù)雜，因此在實際操作中應(yīng)用最為廣泛。在此簡單說明一下Promodel軟件，Pro-model是美國PromodelCorporation公司推出的一款功能強大、操作簡單的系統(tǒng)仿真軟件。　　它提供了由物理單元和邏輯單元兩類基本單元構(gòu)造的系統(tǒng)仿真模型，該軟件被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計、生產(chǎn)系統(tǒng)性能的評估以及生產(chǎn)系統(tǒng)運行管理和決策中?！　?.2模擬實例　　　　實例探析：在某呼叫中心，需要雇傭客戶服務(wù)人員來接聽客戶的呼入咨詢。如果平均一小時內(nèi)有10人次呼入，則每兩

7、次呼叫之間，符合平均值為6分鐘的指數(shù)分布。而所雇傭服務(wù)人員接聽呼叫的時間大概為最低2分鐘/次到最高10分鐘/次，也同樣符合均值為6的平均分布。如果公司出臺相應(yīng)如下政策：（1）接聽每位客戶的平均時長少于6分鐘，那么公司需要雇傭多少名客戶服務(wù)人員？（2）若不能超過5的等待顧客數(shù)，那么這時公司需要雇傭多少名客戶服務(wù)人員？　　下面我們利用Promodel軟件模擬這個系統(tǒng)：　　第一，如若只雇傭一名客戶服務(wù)人員，能滿足結(jié)果（1）、（2）嗎？經(jīng)過仿真，我們得出的結(jié)論是：顧客的平均等待時間為18.92分鐘，并且排隊等待的人數(shù)峰值達到了18人，均不符合公司政策的要求，故方案不可

8、行?！　〉诙敲慈缛艄蛡?名客戶服務(wù)