Оптимизация сборочного производства на основе имитации сетей Петри

Приведено описание подхода к решению задачи оптимального планирования производственного процесса. В качестве объекта исследования выбрана дискретная производственная система, представленная операциями механической обработки, сварки и окраски. Сформулирована задача оптимизации сборочного производства, содержащая типичный критерий оптимальности. Определен механизм достижения критерия с использованием имитационной модели на основе сети Петри. Приведены правила создания обратной связи по состоянию сетевой модели и способ управления имитацией сети Петри на основе анализа ее состояний. Для анализа состояний модели применена двоичная функция. Разработанный подход к оптимизации процессов развивает теорию сетей Петри, делает ее более пригодной для моделирования сложных систем с разветвленной структурой и большим числом взаимных связей, что является типичной ситуацией для производственных систем. Использованы максимально универсальные подходы теории управления (принцип обратной связи), что позволяет говорить о значительной степени универсальности и тиражируемости подхода. На основании разработанных теоретических положений приведен тестовый пример, характеризующий эффект от их применения. Наличие сборочного производства на большинстве машиностроительных предприятий обусловливает высокую практическую значимость разработанного подхода

Литература

[1] Макаров И.М., Рахманкулов В.З., Назаретов В.М. и др. Робототехника и гибкие автоматизированные производства. Кн. 3. Управление робототехническими системами и гибкими автоматизированными производствами. М., Высшая школа, 1986.

[2] Сочнев А.Н. Сетевые модели в системах управления производством. Красноярск, СФедУ, 2013.

[3] Митрофанов С.П. Научная организация машиностроительного производства. Л., Машиностроение, 1976.

[4] Габасов Р., Кириллова Ф.М., Альсевич В.В. и др. Методы оптимизации. Минск, Четыре четверти, 2011.

[5] Белова Т.Н. Модели и методы оптимального планирования в экономике. М., Проспект, 2018.

[6] Мартынов В.Г., Масягин В.Б. Применение сетей Петри при моделировании управления технологическими процессами сборочного производства. Омский научный вестник, 2014, № 1, с. 134--137.

[7] Седых И.А., Аникеев Е.С. Применение раскрашенных временных сетей Петри для моделирования цементного производства. Вестник ДГТУ, 2016, № 4, c. 140--144.

[8] Иванов В.К. Разработка и решение основной задачи управления автоматизированным мелкосерийным машиностроительным производством. Дис. ... д-ра техн. наук. Йошкар-Ола, ПГТУ, 2017.

[9] Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. М., Мир, 1984.

[10] Котов В.Е. Сети Петри. М., Наука, 1984.

[11] Калин О.М., Ямпольский С.Л., Песков Л.В. Моделирование ГПС. Киев, Техника, 1991.

[12] Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. Теория автоматического управления техническими системами. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1993.

[13] Коновалов Б.И., Лебедев Ю.М. Теория автоматического управления. Томск, ТУСУР, 2010.

[14] Basile F., Chiacchio P., Giua A. Optimal Petri net monitor design. In: Synthesis and control of discrete event systems. Boston, Springer, 2002, pp. 141--153.

[15] Акинфиев В.К., Цвиркун А.Д. Управление развитием крупномасштабных систем: оптимизационно-имитационный подход. Известия Волгоградского государственного технического университета, 2013, т. 18, № 22, c. 12--20.